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밴드갭 제어 Zn-Ce-O막의 전기화학적 형성

전문가 제언: ○ 원가절감에 유리한 습식도금 표면처리의 전기화학적 기술을 적용한 저가의 섬광체가 개발되고 있다. 용도는 주로 디스플레이용으로 가열에 의한 산화와 불순물의 확산기술을 이용하고 있다. 형광체 표면의 화학적 변화에 따른 가시광선 투과도와 밀착성 향상기술이 필수적이며 ZnS계의 휘도향상과 흑화현상 방지를 위해서는 SiO2코팅을 한다. 최근 더욱더 성능을 향상시키기 위하여 산화아연 및 산화세륨을 이용한 Zn-Ce-O막에 대한 관심이 고조되고 있다.

○ 2011년 일본의 Junichi Katayama는 LED조명반사판용의 Ag피복층 형광체 산화아연을 개발하였다. 2009년 국내 삼성전자에서도 터치패널이나 태양전지용 투명전극에도 산화아연을 적용하게 되었다. 이러한 광기능 부품에 산화아연을 적용하기 위해서는 박막으로 전기화학적으로 석출시키는 방법이 효과적인 기술로 알려졌다. 2015년 일본 Toyohashi 대학에서는 Zn-Ce-O 전해석출 박막의 구조와 광학적 성질을 보고하였다. Zn-Ce-O 전착박막은 아연보다도 원자번호가 큰 원소를 합금전착시킴으로써 가시광 영역에서 투명한 밴드갭 범위를 활용한 전기화학적 도금기술이다.

○ 2009년 경북대학교에서는 Zn형광체에 휘도향상을 위하여 WO3를 복합적으로 전착시켰다. WO3는 WO3-x로 존재하며 형광체 표면에 부착된 전자를 흡수하므로 저속의 전자선이 형광체 표면에 침투하시 쉽다. ZnGa2O4도 망간형광체를 제조할 때 사용되고 있으며 WO3와 V2O5도 혼합하고 있다. 이러한 첨가물들은 산소를 잃어 산소 공극을 생성시켜 자유전자 흐름을 증가시키므로 전기전도도를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

○ 인듐-주석-산화물도 형광체에 사용되고 있다. 2012년 화백엔지니어링 주식회사에서는 플렉시블 인쇄회로기판 주석도금을 활용하여 LED용 인듐-주석-산화물 복합도금기술도 개발하였다. 이러한 기능성 첨단 전자부품 도금기술은 하루아침에 개발된 것은 아니다. 과거 30년 전의 원천작인 습식도금기술을 바탕으로 전기도금형태로 개발되고 있는 것이다. 이에 습식구리도금이나 니켈도금기술 정보도 제공되어져야 한다.

저자: Kentaro NISHIYAMA, et al,
자료유형: 니즈학술정보