| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교) |
| 권호 | 13권 2호 |
| 발표분야 | 전자재료 |
| 제목 | 액상 반응법을 이용한 청색 cubic BaAl2S4:Eu2+ 형광체의 저온 합성 |
| 초록 | Cubic BaAl2S4:Eu2+ 형광체는 청색 형광체로서 현재 무기 EL의 full-color화에 적합하다고 알려져 있는 물질이다. 현재 이 물질의 합성은 BaS, EuS와 Al2S3의 혼합물을 열처리하는 고상합성법이 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 이 경우, cubic BaAl2S4:Eu2+ 형광체의 합성온도가 800oC 이상으로 높고, 색순도와 색좌표에 영향을 주는 BaAl4S7:Eu2+ 같은 이차상들의 생성이 쉽다. 또한 원료물질인 Al2S3가 공기중의 수분과 쉽게 반응하여 순도가 떨어지기 쉽다는 문제도 가지고 있다. 이에 본 실험에서는 Al2S3를 Al과 S로 대체함으로서 Al2S3가 지니고 있는 높은 반응성이라는 문제점을 해결하는 한편, Al 용융을 통한 액상 반응으로 상대적으로 저온에서의 cubic BaAl2S4:Eu2+ 형광체의 합성을 실시하였다. Cubic BaAl2S4:Eu2+ 분말 합성을 위해서 BaS, EuS, Al, S 분말을 이용하였다. 3 mol% Eu doping이 될 수 있도록 0.97: 0.03: 2: 3의 비율로 섞어주고, S 분위기를 만들어 주기 위해서 추가적인 S를 넣어주었다. 혼합물은 alumina crucible에 담아 quartz tube안에 넣고, quartz tube를 진공 밀봉하여 열처리하였다. 열처리 온도는 400~850oC를 선택하였고, 열처리 시간은 12시간으로 동일하게 하였다. 그 후 제조된 형광체에 대해서 발광특성(photoluminescence)과 미세구조 분석(SEM, XRD)을 행하였다. 열처리 온도가 500oC 이상일 경우, orthorhombic BaAl2S4가 합성되었다. 열처리 온도가 Al의 녹는점인 660oC 이상이 될 경우 cubic BaAl2S4가 합성되었다. 이는 Al2S3를 이용할 경우보다 140oC 정도 낮은 합성 온도이다. 이렇게 합성된 형광체는 470nm에서 청색발광을 보였고, 그 CIE 색좌표는 x=0.12, y=0.11 이었다. 그리고 액상 반응에 의해 합성된 형광체는 동일 온도(850oC)에서 Al2S3를 이용한 고상반응보다 큰 결정립과 좋은 결정성을 가지고 있었으며, 그 영향으로 PL emission을 2배정도 증가시켰다. |
| 저자 | 조양휘1, 박도형2, 안병태1 |
| 소속 | 1한국과학기술원 신소재공학과, 2삼성 SDI |
| 키워드 | BaAl2S4; 무기 EL; 형광체; 저온 합성 |
