세륨이온을 함유한 장수명 잔광체
- 전문가 제언
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○ 희토류를 첨가한 형광체는 고대로부터 연구되어 왔으며 과학적인 연구는 100년 이상이나 된다. 특히 활성제로 Eu3+/Eu2+,Ce3+,Tb3+를 포함한 형광체는 가시광선 영역에서 높은 발광효율을 갖고 있다. 1966년 ZnS:Cu에 비교해서 뛰어난 성능(잔광휘도 및 지속시간)을 갖는 녹색이나 청 녹색의 장수명 잔광을 나타내는 희토류이온 Eu2+를 활성제로 하여 알카리토류 알루민산염(SrAlO4:Eu:Dy 나 SrAl14O25:Eu:Dy)가 발견되었다.
○ 현재까지 진공자외선 여기에서 안정한 구조를 가지면서 빛을 발생시킬 수 있는 규산염, 알루민산염, 붕산염 등이 활성제로 Eu2+,Mn2+ Eu3+ Y3+를 이용한 형광체가 대부분 상용화되고 있다. 즉 청색발광용으로 BaMgAl10O17:Eu2+ 녹색발광 Zn2SiO4:Mn2+, 적색발광용(Y,Gd)BO3:Eu3+ 등이 개발되어있다. 그러나 청색용 BaMgAl10O17:Eu2+ 열화로 최종적으로는 휘도 및 색 순도의 저하를 초래하는 문제가 발생하고 있다.
○ 본고에서 활성제로서의 Ce3+의 역활을 Ca2Al2SiO7:Ce와 Lu2SiO5:Ce를 모체 결정으로 하여 Ce3+의 전자상태와 발광과정, 광학특성, 트랩된 전자와 전공구조 ,잔광메커니즘 등을 규명하여 청록색계의 잔수명 잔광제로서의 사용가능성을 보여주고 있다.
○ 현재 청색과 청록색 광을 나타내는 수많은 장수명 잔광체가 실용화되어 있지만 Ce3+의 메커니즘을 이해하면 보다 나은, 청록색 형광체가 개발될 가능성이 있고 또 오렌지색, 백색 발광의 장수명 잔광체 개발이 기대 된다. 나아가 다른 희토류 이온과 모체결정과의 역할 규명 이외에 보조 활성제와 단순조성의 모체 개발 등에 적극 활용할 수 있을 것이다. 이는 결과적으로 우리나라의 성장사업인 디스플레이 재료의 기본이 되는 형광체의 신기술 개발로 이어질 수 있다고 본다.
- 저자
- Mitsuo YAMAGA, Nobuhiro KODAMA
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2007
- 권(호)
- 42(11)
- 잡지명
- ??????
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 856~861
- 분석자
- 김*은
- 분석물
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