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반도체 나노입자 분산 유리형광체

전문가 제언: ○ 현대의 형광체는 디스플레이, 전자제품, 조명, 바이오 연구 등 폭넓은 분야에서 이용되고 있다. 조명이나 디스플레이용 형광체는 천이금속이나 희토류의 이온을 첨가한 무기재료가 이용되어 왔다. 근래에 반도체 나노입자의 표면상태를 제어하면 고효율로 발광하는 것으로 나타나 새로운 형광체로 주목받고 있다.

○ 반도체 나노입자는 발광수명이 길고, 여기파장의 선택범위가 넓으며, 양자크기 효과에 의한 발광파장을 용이하게 선택할 수 있다. 여러 분야에서 특이한 성질을 가지고 있어 기존의 형광체를 대체할 가능성이 있어 많은 기대가 되고 있다. Ⅱ-Ⅵ족에서 대표적인 것이 CdSe, CdTe 등이 있으며 이 문헌에서는 이들의 제조방법에 대하여 설명하고 있다.

○ CdSe의 나노입자는 주로 유기용매법으로 제조되었다. 여기서 CdTe의 나노입자 연구에서 계면활성제 양을 반으로 조정하고, 수용액법에서 합성조건을 최적화하여 높은 발광효율의 나노입자 합성에 성공하였다.

– 또한 수분산성 ZnSe 나노입자를 이용하여 표면에 ZnS를 형성시키고, 여기에 Te를 넣어 합금화된 나노입자인 ZnSeTe를 제조하여 청색영역에서 발광하는 카드뮴이 포함되지 않은(카드뮴 프리) 나노입자를 제조하였다.

○ 유리를 매트릭스로 활용하여 나노입자를 안정화시키는 연구에서 졸-겔법을 이용한 벌크체 제조, 유리층과 나노입자 층을 적층하는 방법을 이용하여 박막을 형성하였다. 또한 역 미쉘법을 이용하여 나노입자가 함유된 비드 형태의 유리형광체의 제조가 발표되고 있다.

○ 형광체는 전자 및 디스플레이 산업에서는 매우 중요한 재료가 되었다. 그간 우리나라는 형광체 분야에서 많은 연구가 실시되어 인력이나 기술면에서 상당한 수준에 와있다. 이 분야는 새로운 제품이 계속 개발되며, 수명연장과 품질향상에 경쟁이 치열하다. 특히 유리를 이용한 형광체 개발은 국내에서 연구가 거의 없어 많은 관심이 있기를 기대한다.

저자: Norio Murase
자료유형: 학술정보