• 한국세라믹학회지
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• 제45권7호
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• pp.401-404
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• 2008

Willemite ($Zn_2SiO_4$) are a wide range of applications such as a phosphor host and an important crystalline phase in glass ceramics, electrical insulators, glazes, and pigments. In this study, Willemite precursors were synthesized with zinc silicate gels from mixture of zinc nitrate solution and various sodium silicate solution by the geopolymer technique. To examine the crystallization behavior, precursors were have been monitored by the XRD. A pure willemite phase was obtained at $900^{\circ}C$. TEM investigations revealed that the sample with 50 nm particle size was obtained via heat-treated at $900^{\circ}C$ for W-3.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권3호
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• pp.145-149
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• 2005

[ $Eu^{2+}$ ]-activated barium magnesium silicate phosphor, $(Ba,Ca)_{3}MgSi_{2}O_{8}:Eu_{x}$, has been known to emit blue-green light. In this study we report the manufacturing processes for producing either pure green or pure blue light-emitting phosphor from the same composition of $Ba_{2-x}Ca_{2}CaMgSi_{2}O_{8}:Eu_{x}$ (0 < x < 1) by controlling heat treatment conditions. Green light emitting phosphor of $Ba_{1.9}CaMgSi_{2}O_{8}:Eu_{0.1}$ can be produced under the sample preparation condition of highly reducing atmosphere of $23\%\;H_2/77\%\;N_2$, while blue or blue-green light emitting phosphor under reducing atmosphere of $5\~20\%\;H_2\;/\;95\~80\%$ N_2. The green light-emitting phosphors are prepared in two steps: firing at $800\~1000^{\circ}C$ for $2\~5$ h in air then at $1100\~1350^{\circ}C$ for 2-5 h under reducing atmo­sphere $23\%$ $H_2/77\%\;N_2$. The excitation spectrum of the green light-emitting phosphor shows a broadband of $300\~410$ nm. The emission spectrum has a maximum intensity at the wavelength of about 501 nm. The CIE value of green light emission is (0.162, 0.528). The pure blue light-emitting phosphors can be produced using the $Ba{2_x}CaMgSi_{2}O_{8}:Eu_{x}$ by introducing additional firing step at $1150\~1300^{\circ}C$ in air before the final reducing treatment. The XRD analysis shows that the green light-emitting phosphor mainly consisted of $Ba_{1.31}Ca_{0.69}SiO_{4}$ (JCPDS $\#$ 36-1449) and other minor phases i.e., $MgSiO_3$ (JCPDS $\#$ 22-0714) and $Ca_{2}BaMgSi_{2}O_{8}$ (JCPDS $\#$ 31-0128). The blue light-emitting phosphor mainly consisted of $Ca_{2}BaMgSi_{2}O_{8}$ phase.

• 한국재료학회지
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• 제15권6호
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• pp.408-412
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• 2005

[ $Ba_{1.5}Sr_{0.5}SiO_4:Eu$ ] phosphor particles with high photoluminescence intensity under long wavelength ultraviolet were prepared by spray pyrolysis. We investigated the effect of $NH_4F$ flux added into starting solution on the morphology and photoluminescence intensity of $Ba_{1.5}Sr_{0.5}SiO_4:Eu$ phosphor prepared by spray pyrolysis. $Ba_{1.5}Sr_{0.5}SiO_4:Eu$ phosphor particles prepared from starting solution containing $NH_4F$ flux had the maximum photoluminescence intensity at the post-treatment temperature of $1200^{\circ}C$ and the maximum photoluminescence intensity of $Ba_{1.5}Sr_{0.5}SiO_4:Eu$ phosphor particles prepared from the starting solution containing $NH_4F$ flux was $137\%$ of that of the phosphor particles prepared from the starting solution without flux material. $Ba_{1.5}Sr_{0.5}SiO_4:Eu$ phosphor particles prepared from starting solution containing $NH_4F$ flux had larger size and more aggregated morphology than those prepared from starting solution without flux material. The photoluminescence intensity of $Ba_{1.5}Sr_{0.5}SiO_4:Eu$ phosphor particles prepared from starting solution containing $NH_4F$ flux above $3wt.\%$ had high photoluminescence intensities. The addition amount of $NH_4F$ flux showing the maximum photoluminescence intensity was $12wt.\%$. The optimum amount of $NH_4F$ flux was $5wt.\%$ when we considered the morphological and photoluminescence characteristics of $Ba_{1.5}Sr_{0.5}SiO_4:Eu$ ohosphor particles prepared by spray pyrolysis.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.99-99
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• 2003

최근들어 차세대 디스플레이 시장이 뜨겁게 달아오르고있다. 이에 따라서 보다 나은 발광특성 및 긴수명, 적정 잔광시간등 보다 우수한 형광체개발이 더욱 절실한 시점이다. 본 연구에서는 많은 형광체 후보물질중 하나인 yttrium silicate를 기상법으로 제조하였는데, 질산염 형태인 yttrium과 Tb에 소량의 질산에 용해시킨 Tetraethyl orthosilicate를 혼합하여 분무용액을 만든다음 분무 열분해법으로 제조하여 나온 $Y_2$SiO$_{5}$:Tb 입자들의 형상 및 발광특성등을 살펴보았다.

• 한국재료학회지
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• 제23권12호
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• pp.727-731
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• 2013

In this study, green barium strontium silicate phosphor ($BaSrSiO_4:Eu^{3+}$, $Eu^{2+}$) was synthesized using a solid-state reaction method in air and reducing atmosphere. Investigation of the firing temperature indicates that a single phase of $BaSrSiO_4$ is formed when the firing temperature is higher than $1400^{\circ}C$. The effect of firing temperature and doping concentration on luminescent properties are investigated. The light-emitting property was the best when the molar content of $Eu_2O_3$ was 0.025 mol. Also, the luminescent brightness of the $BaSrSiO_4$ fluorescent substance was the best when the particle size of the barium was $0.5{\mu}m$. $BaSrSiO_4$ phosphors exhibit the typical green luminescent properties of $Eu^{3+}$ and $Eu^{2+}$. The characteristics of the synthesized $BaSrSiO_4:Eu^{3+}$, $Eu^{2+}$ phosphor were investigated using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy. The maximum emission band of the $BaSrSiO_4:Eu^{3+}$, $Eu^{2+}$ was 520 nm.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권1호
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• pp.15-18
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• 2009

본 연구에서는 근 자외선 및 가시광 영역에서 우수한 발광 강도를 가지는 적색 형광체를 얻기 위하여 고상 반응법으로 합성하여 $EU^{3+}$와 $Bi^{3+}$가 도핑 된 ${Y_2}{SiO_5}$의 발광 특성을 관찰하였다. 근자외선 영역인 ${\lambda}_{ex}=395nm$ 기준으로 측정하였고, $^5D_0-^7F_2$의 에너지 천이에 의해 612 nm 영역에서 강한 peak가 발생하였다. CST가 $Eu^{3+}-O^{2-}$에 의해 258 nm 영역 대에서 생성되었고, $Bi^{3+}$가 함께 도핑 된 것은 $Eu^{3+}-Bi^{3+}-O^{2-}$에 상호작용에 의해 282 nm 영역대의 장파장 쪽으로 이동하였다. $350\;nm{\sim}480\;nm$ 영역 대에 '$^7F_0{\to}^5L_9$ (364 nm), $^7F_0{\to}^5G_3$(381 nm), $^7F_0{\to}^5L_6$(395nm), $^7F_0{\to}^5D_3$(415 mn) and $^7F_0{\to}^5D_2$(466 nm)는 $Bi^{3+}$와 $EU^{3+}$ f-f 천이에 의해 발생하였다. $Bi^{3+}$의 도핑농도가 증가할수록 발광 강도가 증가함을 보이다가 0.125 mol 일 때 발광강도가 가장 우수하였고, $Bi^{3+}$의 도핑 농도가 0.125 mol 이상 되면 발광강도가 현저히 감소하는 것을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.455-462
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• 2014

유러퓸-활성화 스트론튬 오쏘실리케이트($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$) 황색 형광체 분말의 소수성 코팅을 위하여 상압 유전체배리어 방전 플라즈마가 사용되었다. 전구물질은 헥사메틸다이실록세인(HMDSO), 톨루엔 및 n-헥세인이었으며, 운반기체는 아르곤이었다. 엑스선 회절분석 결과 플라즈마 코팅 처리 후에도 오쏘실리케이트의 격자구조는 변화가 없는 것으로 나타났다. 플라즈마 코팅된 형광체 분말의 특성은 주사전자현미경, 형광분광광도계, 접촉각 분석을 통해 조사되었다. HMDSO를 사용한 형광체 분말의 소수성 코팅시 물 접촉각은 $21.3^{\circ}$ (코팅 전)에서 $139.5^{\circ}$ (최대 $148.7^{\circ}$)로 증가되었고, 글리세롤 접촉각은 $55^{\circ}$ (코팅 전)에서 $143.5^{\circ}$ (최대 $145.3^{\circ}$)로 증가되었는데, 이 결과는 형광체 분말 표면에 소수성 박막 층이 잘 형성되었음을 나타낸다. 퓨리에변환적외선분광기 및 엑스선광전자분광기를 이용한 표면분석을 통해서도 형광체 분말에 소수성 박막 층이 잘 형성되어 있음을 알 수 있었다. HMDSO를 사용한 소수성 코팅 후 형광체의 광발광 효율이 증가하는 것으로 나타났으나, 톨루엔과 n-헥세인을 전구물질로 사용했을 때는 광발광 효율이 다소 저하되었다. 본 연구의 결과는 유전체배리어방전 플라즈마가 분말 형태인 형광체의 코팅에 이용될 수 있는 실용적인 방법임을 나타낸다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제12권3호
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• pp.177-186
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• 2012

This paper presents a comparison of the failure mechanism for high power converted white LEDs(3W) with the commercially available YAG:Ce and silicate phosphor. We carry out the normal aging life test for 10,000 hours, the high temperature aging test for 8,000 hours, the high temperature and humidity aging test for 8,000 hours and the current aging testing for 5,000 hours. The optical and electrical parameters of LEDs were monitored, such as lumen, correlated color temperature (CCT), chromaticity coordinates(x, y), thermal resistance, I -V curve and spectrum intensity. The stress induced a luminous flux decay on LED in all experiments and causes a failure. So we try to find out what's a main failure mechanism for a high power LED.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권5호
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• pp.233-240
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• 2012

백색 발광다이오드(white light-emitting diodes)를 이용한 광소자는 소비전력이 상대적으로 작고, 안정적이며, 수은과 같은 유해 중금속을 포함하지 않기 때문에, 에너지 절약 및 친환경 산업측면에서 유망한 산업으로 급속히 발전하고 있다. 국내의 경우 LED 조명의 효율, 신뢰성, 연색성을 향상시키는데 필수 소재인 형광체의 기술 확보에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 관점에서 기존의 YAG, TAG, silicate 계열 산화물 형광체 뿐만 아니라 고온특성이 우수한 산/질화물계 형광체 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 산/질화물계 형광체 조성에서 $M_2Si_5N_8$ : $Eu^{2+}$, $MAlSiN_3$ : $Eu^{2+}$ M-SiON(M = Ca, Sr, Ba), ${\alpha}/{\beta}$-SiAlON : $Eu^{2+}$과 같은 재료는 440~460 nm 영역에서의 넓은 여기파장과 우수한 발광효율로 청색 LED 칩을 이용한 백색 LED에 넓게 사용되고 있다. 이 논문에서는 이러한 산/질화물계 형광체 조성의 결정학적, 광학적 특성 및 응용에 대해서 정리하였다. 또한 최근에 주목받고 있는 양자점(quantum dots) 형광체를 응용한 white LEDs의 개발동향에 대해서도 알아보도록 한다.

• 한국재료학회지
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• 제29권6호
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• pp.356-362
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• 2019

$BaSiO_3:RE^{3+}$ (RE = Sm or Eu) phosphor powders with different concentrations of activator ions are synthesized using the solid-state reaction method. The effects of the concentration of activator ions on the structural, photoluminescent, and morphological properties of the barium silicate phosphors are investigated. X-ray diffraction data reveals that the crystal structure of all the phosphors, regardless of the type and the concentration of the activator ions, is an orthorhombic system with a main (111) diffraction peak. The grain particles agglomerate together to form larger clusters with increasing concentrations of activator ions. The emission spectra of the $Sm^{3+}$-doped $BaSiO_3$ phosphors under excitation at 406 nm consist of an intense orange band at 604 nm and three weak bands centered at 567, 651, and 711 nm, respectively. As the concentration of $Sm^{3+}$ increases from 1 to 5 mol%, the intensities of all the emission bands gradually increase, reach maxima at 5 mol% of $Sm^{3+}$ ions, and then decrease significantly with further increases in the $Sm^{3+}$ concentration due to the concentration quenching phenomenon. For the $Eu^{3+}$-doped $BaSiO_3$ phosphors, a strong red emission band at 621 nm and several weak bands are observed. The optimal orange and red light emissions of the $BaSiO_3$ phosphors are obtained when the concentrations of $Sm^{3+}$ and $Eu^{3+}$ ions are 5 mol% and 15 mol%, respectively.