YBO3:Eux3+ 적색 형광체의 형광특성 = Photoluminescence Characteristics of Y1-xBO3:Eu3+x Phosphors

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Y1-xBO3:Eu3+x (x=0.05, 0.10, 0.15, and 0.20) phosphors
for display applications were synthesized at sintering temperatures
of 1000, 1100, and 1200℃ by using a solid-state reaction
method. The crystallinity, surface morphology, and photoluminescence
characteristics of the phosphors were investigated by using X-ray
diffraction, scanning electron microscopy, and luminescence
spectrophotometry as functions of the sintering temperature and the
Eu3+ ion concentration. According to the of X-ray diffraction
results, the (100) and the (102)directions were the preferred
orientations, and the phosphors showed a polycrystalline structure
with (002), (110), and (104) peaks. The scanning electron microscopy
images show that, as the sintering temperature increased, the
particle size increased and uniform. The photoluminescence intensity
of the Y1-xBO3:Eu3+x phosphors increased as the
sintering temperature increased because of not only the improved
crystallinity but also the increased particle size. The
photoluminescence intensity of the Y1-xBO3:Eu3+x phosphors was highest at x = 0.15 and decreased as the
concentration of Eu3+ ions increased to x = 0.20 due to the
concentration quenching effect.

국문 초록 (Abstract)

Y1−xBO3:Eux3+ 분말 형광체를 소결온도를 1000, 1100, 그리고 1200℃로 변화시키고 Eu 이온 함유량을 변화시키며 고상반응법 (solid state reaction)을 이용하여 제조하였다. 소결온도의 변화와 Eu3+의 함량에 따른 결정성, 표면형상 및 형광특성을 분석하였다. X-선 회절실험에 의하면 소결 온도가 증가할수록 분말의 결정성이 향상되었으며, Y1−xBO3:Eux3+ 분말이 (100) 및 (102) 방향의 주 결정면을 가지며, (002), (110), 그리고 (104) 피크를 가지는 다결정상으로 성장하였음을 확인할 수 있었다. 전자주사현미경을 이용한 입자의 미세구조 측정을 통하여 소결온도가 증가할수록 입자의
크기가 커지고 균일하게 됨을 확인하였다. 소결온도의 증가에 따른 형광 강도의 증가는 분말 입자의 결정성 및 입자형태의 균일성의 향상에 의한 것임을 알 수 있었다. Y1−xBO3:Eux3+ 분말의 형광 스펙트럼은 Eu3+의 함량이 0.15 mol에서 가장 좋은 특성을 가짐을 알 수 있었으며, 0.20 mol로 증가할 때 농도소멸 현상이 발생함을 알 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

• 1 S. Okamoto, 91 : 5492-, 2002
• 2 C. B. Samantaray, 58 : 2299-, 2004
• 3 P. T. Diallo, 323 : 218-, 2001
• 4 E. Pinel, 380 : 225-, 2004
• 5 J. K. Park, 21 : 535-, 2001
• 6 M. Ren, 11 : 1576-, 1999
• 7 Y. C. Kang, 60 : 379-, 1999
• 8 Z. G. Wei, 106 : 10610-, 2002
• 9 G. Chadeyron, 128 : 261-, 1997
• 10 X.-C. Jiang, 175 : 245-, 2003
• 11 L. Wang, 921 : 122-123, 207
• 12 양현경, "결정성과 표면형상의 변화에 따른 Y0.95Eu0.05VO4 분말과 세라믹 형광체의 형광특성" 한국물리학회 50 (50): 165-170, 2005
• 13 C. C. Klick, "Soild State Physics, 5th ed" Academic Press 1957