기능성(축광) 안료 개발에 관한 연구 (3)
상세정보
| 자료유형 | KIGAM 보고서 |
|---|---|
| 서명 | 기능성(축광) 안료 개발에 관한 연구 (3) |
| 저자 | 김병규 |
| 언어 | KOR |
| 청구기호 | KR-99-B-12.2-1999-R |
| 발행사항 | 한국자원연구소, 1999 |
| 초록 | 현재 일반적으로 사용되고 있는 황화물계 축광 형광체보다 장잔광성이 우수하고 내광성이 우수하며, 화학적, 환경학적으로 안정한 산화물계 녹색, 청색 및 적색 축광성 형광체를 개발하였다. 가. 녹색 축광성 형광체: 모체 결정이 SrAl₂O₄:Eu와 SrAl₂O₄:Eu,Dy인 형광체의 합성 및 발광특성 분석 결과, SrAl₂O₄:Eu 와 SrAl₂O₄:Eu,Dy의 발광 최대파장은 각각 520nm (녹색)이었고, 잔광시간이 길고 우수한 장잔광 특성을 보였다. SrAl₂O₄:Eu 와 SrAl₂O₄:Eu,Dy 형광체에서 부활제 및 공부활제인 Eu₂O₃와 Dy₂O₃의 최적 농도는 각각 0.25 mol%, 0.5 mol이었다. SrAl₂O₄:Eu₂+, Dy₃+ 형광체의 초기의 발광 강도는 기존 형광체와 거의 같으나, 잔광시간이 길어짐에 따라 잔광강도가 상대적으로 우수하였고, 측정시간 1110분(18.5시간)후에도 암상태에서 시료를 보았을 때 육안으로도 발광상태를 확인할 수 있을 정도의 잔광을 나타내었다. 나. 청색 축광성 형광체: 모체 결정이 MAl/sub n/O/sub 1.5n+1/:Eu,Re인 형광체 합성 및 발광특성 분석 결과, Sr₄Al/sub 14/O/sub 25/:Eu,Dy 및 CaAl₂O₄:Eu,Nd는 발광 최대파장은 각각 493nm(청녹색)와 440nm(청자색)이었고, 잔광시간이 길고 우수한 장잔광 특성을 보였다. CaAl₂O₄:Eu,Nd 형광체에서 부활제 및 공부활제인 Eu₂O₃의 최적 농도는 각각 0.5mol%, 0.5mol%이었다. 다. 적색 축광성 형광체: 모체 결정 구조가 Ca/sub 1-x/M'/sub x/Ti/sub 1-y/Si/sub y/O₃:Pr인 형광체 합성 및 발광특성 분석 결과, 최적반응조건은 1300℃에서 2시간 환원분위기에서 융제 (H₃BO₃) 5wt%, 부활제 농도 10-₃mol 이었으며, 발광의 최대 파장은 617nm으로 적색 발광을 하였다. Ca/sub 0.9/Ba/sub 0.1/TiO₃:Pr 및 CaTi/sub 0.8/Si/sub 0.2/O₃:Pr가 우수한 장잔광 특성을 보였다. 적색 축광체에서 가장 적합한 부활제 및 융제인 Pr과 H₃BO₃의 농도는 각각 10-₃mol와 5wt%이었다. CaTi/sub 1-x/Si/sub x/O₃:Pr는 산화물계 적색 축광성 형광체로 초기휘도는 높았고 잔광시간은 약 20분 정도를 유지하였다. 라. 축광성 형광체의 응용 분야: 합성한 산화물계 축광성 형광체는 화학적, 환경적으로 안정화고 태양광이나 전등 등의 빛 에너지를 흡수, 저장하여 그 에너지로 발광하는 재료로 발광휘도 및 잔광특성이 우수하여 야광도료, 축광안전표식, 디스플레이, 섬유나 건축재료 등의 다양한 용도의 안료로 응용이 기대된다 The main results of this study were summarized as follows. 1. Green phosphorescent phosphors: Green phosphorescent phosphors were composed as a compound expressed by SrAl₂O₄:Eu and SrAl₂O₄:Eu,Dy phosphors having a more excellent luminescent and after-glow characteristics. The peak wavelength of the emission spectrum of SrAl₂O₄:Eu and SrAl₂O₄:Eu,Dy phosphor was about 520 nm which indicates green color. The optimum proportion of Eu and Dy, served as a activator and a co-activator, were 0.25 and 0.5 mol%. SrAl₂O₄:EU,Dy phosphor showed afterglow brightness enought to recognize the emission of test sample even after 18.5 hr in absolute darkness, therefore it was thought that the phosphors can substitute for radioluminous pigments. 2. Blue phosphorescent phosphors: Blue phosphorescent phosphors were composed as a compound expressed by MAl/sub n/O/sub 1.5n+1/:Eu,Re (M = Ca, Sr; Re=rare earth). Sr₄Al/sub 14/O/sub 25/:Eu,Dy and CaAl₂O₄:Eu,Nd phosphors having a more excellent luminescent and after-glow characteristics. The peak wavelength of the emission spectrum of Sr4Al/sub 19/O/sub 25/:Eu,Dy phosphor was about 493 run which indicated blue-green color. The peak wavelength of the emission spectrum of CaAl₂O₄:Eu,Nd phosphor was about 440 nm which indicated blue color. The optimum proportion of Eu and Nd, served as a activator and a co-activator, was 0.5 mol%. 3. Red phosphorescent phosphors: Red phosphorescent phosphors composed as a compound expressed by Ca/sub 1-x/M'/sub x/Ti/sub 1-y/Si/sub y/O₃:Pr (M'=Ba, Mg, Srm Zn). Ca/sub 0.9/Ba/sub 0.1/TiO₃:Pr and CaTi/sub 0.8/Si/sub 0.2/O₃:Pr phosphors having a more excellent luminescent and after-glow characteristics. The peak wavelength of the emission spectrum of Ca/sub 1-x/M'/sub x/Ti/sub 1-y/Si/sub y/O₃:Pr phosphor was. about 617 nm which indicated red color. The optimum proportion of Pr, served as a activator was 10/sup -₃/ mole, and the optimum proportion of H₃BO₃, served as a flux, was 5 wt%. And the initial brightness of CaTi/sub 1-x/Si/sub x/O₃:Pr phosphor was high, and its after-glow persistence time was about 20 min. 4. Application of the phosphors: The phosphors prepared in this study are chemical stable and show excellent photo-resistance over a long time due to oxide. And because of the glow in dark for a long duration after absorption of fight, such as sunlight and electric lamp light, the phosphors should be used for various applications like display, electronics, texture, building materials, and so on |
| 페이지 | 163 p. |
| 키워드 | 바스트나사이트, 기능성안료, 축광, 안료, 축광성, 형광체, 발광 |
| 원문 |
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