MOD법에 의해 합성한 Willemite(Zn2SiO4: Mn) 형광체의 발광 특성
Photoluminescence of willemite (Zn2SiO4 : Mn) phosphors prepared by the MOD process
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초록
Metallo-organic decomposition(MOD)법으로 willemite 녹색 형광체를 합성하였고, 열처리 온도(800~1100 oC) 및 Mn 활성제 농도(4~12 mol%)에 따른 발광특성과 상합성에 대해 조사하였다. 254 nm 여기원을 사용한 측정에서 형광체의 열처리 온도가 800oC에서 1000 oC로 증가함에 따라 상대 발광 피크강도는 크게 증가하였고, XRD 분석 결과 1000oC 이상의 열처리 온도에서 전형적인 willemite 결정 구조를 보여 주었다. 1000oC의 온도로 열처리한 willemite 형광체는 Mn 활성제 농도가 8 mol% 일 때 최대 발광 강도를 나타내었으며 10 mol% 이상에서는 발광 강도가 급격히 저하되는 농도 칭 현상 이 관찰되었다. SEM 분석 결과 형광체 입자 형상은 구형에 가까웠으며 1000 oC에서 소성된 형광체 입자 크기는 약 0.4~0.5 μm 이었다.
Abstract
Willemite green phosphor powders have been prepared by the metallo-organic decomposition (MOD) method, and the photoluminescence and phase formation were studied as a function of both the firing temperature (800~1100oC) and the concentration of Mn activator (4~12 mol%). Under 254 nm excitation source, the emission intensity of the phosphors increased with increasing the firing temperature from 800 to 1000oC. From the XRD analysis, the powders heattreated above 1000oC showed willemite crystal structure. The maximum emission intensity was obtained for the phosphors heat-treated at 1000oC with 8 mol% of Mn content. The concentration quenching was occurred when the Mn concentration exceeded 10 mol%. The phosphor particles showed spherical shapes with the average size of 0.4~0.5 μm by the SEM morphology.
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