BaMoO4:Tb3+ phosphor powders were synthesized with different concentrations of Tb3+ ions using the solid-state reaction method. XRD patterns showed that all the phosphors, irrespective of the concentration of Tb3+ ions, had tetragonal systems with two main (112) and (004) diffraction peaks. The excitation spectra of the Tb3+-doped BaMoO4 phosphors consisted of an intense broad band centered at 290 nm in the range of 230-330 nm and two weak bands. The former broad band corresponded to the 4f8 →4f75d1 transition of Tb3+ ions; the latter two weak bands were ascribed to the 7F2→ 5D3 (471 nm) and 7F6→ 5D4 (492 nm) transitions of Tb3+. The main emission band, when excited at 290 nm, showed a strong green band at 550 nm arising from the 5D4→ 7F5 transition of Tb3+ ions. As the concentration of Tb3+ increased from 1 to 10 mol%, the intensities of all the emission lines gradually increased, approached maxima at 10 mol% of Tb3+ ions, and then showed a decreasing tendency with further increase in the Tb3+ ions due to the concentration quenching effect. The critical distance between neighboring Tb3+ ions for concentration quenching was calculated and found to be 12.3 Å, which indicates that dipoledipole interaction was the main mechanism for the concentration quenching of the 5D4→ 7F5 transition of Tb3+ in the BaMoO4:Tb3+ phosphors.

We report a synthesis of non-toxic InP nanocrystals using non-pyrolytic precursors instead of pyrolytic and unstable tris(trimethylsilyl)phosphine, a popular precursor for synthesis of InP nanocrystals. In this study, InP nanocrystals are successfully synthesized using hexaethyl phosphorous triamide (HPT) and the synthesized InP nanocrystals showed a broad and weak photoluminescence (PL) spectrum. As synthesized InP nanocrystals are subjected to further surface modification process to enhance their stability and photoluminescence. Surface modification of InP nanocrystals is done at 230°C using 1-dodecanethiol, zinc acetate and fatty acid as sources of ZnS shell. After surface modification, the synthesized InP/ZnS nanocrystals show intense PL spectra centered at the emission wavelength 612 nm through 633 nm. The synthesized InP/ZnS core/shell structure is confirmed with X-ray diffraction (XRD) and Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES). After surface modification, InP/ZnS nanocrystals having narrow particle size distribution are observed by Field Emission Transmission Electron Microscope (FE-TEM). In contrast to uncapped InP nanocrystals, InP/ZnS nanocrystals treated with a newly developed surface modified procedure show highly enhanced PL spectra with quantum yield of 47%.

YNbO4:Yb3+/Er3+ is synthesized using a solid-state reaction process with a LiCl flux. The effects of the Er/(Yb+Er) ratios (REr) on the up-conversion (UC) and down-conversion (DC) spectra are investigated. The XRD data confirm that the Yb3+ and Er3+ ions are fully substituted for the Y3+ sites. The UC emission spectra activated by 980 nm consists of green and red emission bands, which originate from the Er3+ ions through an energy transfer (ET) process from Yb3+ to Er3+. The UC emission intensity depends on the REr value, and the findings demonstrate that REr ≤ 0.14 is suitable for an effective UC process. The DC emission spectra under 269 nm radiation of the synthesized powders exhibits not only a strong blue emission assigned to the [NbO4]3− niobates, but also green peaks that originate from the Er3+ ions through an ET process between [NbO4]3− and Er3+.

연구에서는 연색 지수가 90이상의 초고연색성 백색 발광다이오드를 구현하기 위해서, 황색형광체로서 Y3Al5O12:Ce3+, 녹색형광체로서 Lu3Al5O12:Ce3+ 그리고 적색형광체로서 InP/ZnS 양자점을 적용한 형광체 변환방식의 백색 발광다이오드의 새로운 조합을 제안하였다. 또한 발광효율을 향상하기 위해서 청색 칩 위에 이증 구조의 형광 체 도포방식을 적용하였다. 적색 InP/ZnS 양자점을 적용하여 만들어진 백색 발광다이오드는 동작전류 60mA, 상관 색온도 5200K 조건하에서 발광효율이 123 lm/W 이상이며, 90 이상의 초고연색성을 나타내었다. 상업적으로 적용된 초고연색성 백색 발광다이오드 제품과 비교해 보면, 적색 InP/ZnS 양자점을 적용한 형광체 변환 방식에 의한 백색 발광다이오드 연구 결과는 고체조명 응용에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

본 연구는 해양 미세조류에서 추출한 물질에 대한 광 발광(Photoluminescence) 측정 및 GC-MS 분석을 통해 유기발광다이오드 소자로 이용 가능한 물질을 탐색하고자 하였다. 국내에서 주로 서식하는 해양 미세조류 14종의 추출물을 분획으로 얻었으며 광 발광 측정 결과, Nitzschia denticula, Navicula cacellata, Nannochloropsis salina 총 3종의 추출물에서 광 발광 반응이 나타났다. 광 발광 반응을 보인 물질의 특성을 알아내기 위해 GC-MS로 분석하였으며, 그 결과 3종의 추출물이 imidazole, purine 및 quinoline기를 가진다는 것을 확인하였고, 이 계열의 물질들이 광 발광에 영향을 주는 것으로 판단된다.

본 논문은 녹색을 발광하는 가넷 형광체 (Lu1-xGdx)3(Al1-yGay)5O12:Ce3+에 관하여 연구하였다. 모든 시편은 입방구조를 가진다. x 증가에 따라 x = 0.20 일 때 559 nm의 peak에서 x = 0.40 일 때 576 nm의 peak로 발광 스펙트럼의 적색편이가 일어나고, x = 0 일 때와 비교하면 x = 0.40 일 때 휘도가 24 %정도 감소한다. 그리고 광여기스펙트럼 또한 유사한 적색편이를 보여준다. y 증가에 따라 y = 0.20 일 때 534 nm의 peak에서 y = 0.40 일 때 524 nm의 peak로 발광 스펙트럼의 청색편이가 일어나고, y = 0 일 때와 비교하면 y = 0.40 일 때 휘도가 46 %정도 감소한다. 그리고 광여기스펙트럼 또한 유사한 청색편이를 보여준다. 본 논문의 가넷 형광체 (Lu1-xGdx)3(Al1-yGay)5O12:Ce3+는 우수한 녹색과 노란색의 색채조정 능력으로 백색발광소자의 색변환 형광체로써 적용될 수 있다.

스크린 인쇄 방식을 통해 ZnS기반의 AC 분산형 EL 소자를 제작하였다. 유전체층 재료로 BaTiO3를 사용하였다. 소자의 경우는 쉽게 변수를 조정할 수 있는 수동 스크린 인쇄 방식을 사용하여 최적의 조건으로 제작하였다. TiO2는 내산성, 내알칼리성이 좋아 인체에 무해하기 때문에 광촉매제로 많이사용되고 있다. 기판은 투명전극인 ITO glass와 유연한 ITO PET film의 두가지 방식으로 제작하였다. 본연구에서는 형광체층에 TiO2의 첨가량을 변화시킨 EL소자를 SEM과 XRD를 통하여 구조를 분석하고, 발광 스펙트럼을 통하여 분석하였다. 그리고 TiO2의 첨가량이 증가할수록, 발광효율이 증가하는 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 발광층의 전자와 정공의 재결합 영역을 확인하고, 단계적 도핑구조를 이용하여 여기자들의 효율적인 분배를 통해 roll-off 효율을 감소시켜서 녹색 인광 유기발광다이오드의 수명 증가 를 나타냈다. 발광층 내 호스트는 양극성의 4,4,N,N'-dicarbazolebiphenyl (CBP)를 사용하여 전하의 이 동을 원활하게 하였다. 발광층을 네 구역으로 분할하여 각각 소자를 제작하였고, 네 구역의 도판트 농도 에 따라 발광효율과 수명 향상을 보였다. 이로써 발광층 내의 단계적 도핑구조를 이용하여 캐리어와 여 기자들이 원활하게 분배된 것을 확인하였다. 기준소자 대비 발광층의 도판트 농도를 5, 7, 11, 9% 순서 로 단계적 도핑구조를 적용한 device C의 수명이 약 73.70% 증가하였고, 휘도 효율은 51.10 cd/A와 외 부 양자 효율은 14.88%의 성능을 보였다.

본 연구는 규조류 Nitzschia sp., Phaeodactylum tricornutum, Skeletonema sp.와 녹조류 Chlorella vulgaris의 성장에 미치는 발광다이오드(LED) 단일파장의 영향을 파악하였다. 4종의 미세조류는 청색 LED(450 nm), 황색 LED(590 nm), 적색 LED(650 nm) 그리고 형광램프(복수파장)에서 배양하였다. Nitzschia sp., P. tricornutum 그리고 Skeletonema sp.의 최대성장속도와 최대세포밀도는 청색 LED에서 가장 높았고 형광램프, 적색 LED, 황색 LED 순이지만, C. vulgaris는 적색 LED에서 가장 높았다. 이는 청색 LED는 다른 파장에 비해서 규조류의 성장을 촉진시키는 작용을 하는 것으로 보인다. 따라서 미세조류의 단일파장 하에서 성장속도는 종 특이성 또는 분류군 특이성을 보이는 것으로 생각된다. 또한 이러한 결과는 향후 LED와 미세조류를 활용한 중금속 오염 퇴적물의 복원을 위한 중요한 정보로 활용할 수 있을 것이다.

Plasma properties of dielectric barrier discharges (DBDs) at atmospheric pressure were measured and characterized using optical emission spectroscopy. Optical emissions were measured from argon, nitrogen, or air discharges generated at 5- 9 kV using 20 kHz power supply. Emissions from nitrogen molecules were markedly measured, irrespective of discharge gases. The intensity of emission peaks was increased with applied voltage and electrode gap. The short wavelength peaks (315.9 nm and 337.1 nm) measured at the middle of DBDs were significantly increased with applied voltage. The optical emission from DBDs decreased with the addition of oxygen gas, which was especially significant in argon discharge. Emission from oxygen molecules cannot be measured from air discharge and argon discharge with 4.8% oxygen. The emission intensity at 337.1 nm and 357.7 nm related with nitrogen molecule was sensitively changed with electrode types and discharge voltages. However, the pattern of argon emission spectrum was nearly the same, irrespective of electrode type, oxygen content, and discharge voltage.

This study suggested comprehensive structural characterization methods for the commercial blue light emitting diodes(LEDs). By using the Z-contrast intensity profile of Cs-corrected high-angle annular dark field scanning transmission electron microscope(HAADF-STEM) images from a commercial lateral GaN-based blue light emitting diode, we obtained important structural information on the epilayer structure of the LED, which would have beendifficult to obtain by conventional analysis. This method was simple but very powerful to obtain structural and chemical information on epi-structures in a nanometer-scale resolution. One of the examples was that we could determine whether the barrier in the multi-quantum well(MQW) was GaN or InGaN. Plan-view TEM observations were performed from the commercial blue LED to characterize the threading dislocations(TDs) and the related V-pit defects. Each TD observed in the region with the total LED epilayer structure including the MQW showed V-pit defects for almost of TDs independent of the TD types: edge-, screw-, mixed TDs. The total TD density from the region with the total LED epilayer structure including the MQW was about 3.6 × 108 cm−2 with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed-TD portion as 80%: 7%: 13%. However, in the mesa etched region without the MQW total TD density was about 2.5 × 108 cm−2 with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed TD portion of 86%: 5%: 9 %. The higher TD density in the total LED epilayer structure implied new generation of TDs mostly from the MQW region.

Eu2+/Dy3+-doped Sr2MgSi2O7 powders were synthesized using a solid-state reaction method with flux (NH4Cl). Thebroad photoluminescence (PL) excitation spectra of Sr2MgSi2O7:Eu2+ were assigned to the 4f7-4f65d transition of the Eu2+ ions,showing strong intensities in the range of 375 to 425nm. A single emission band was observed at 470nm, which was the resultof two overlapping subbands at 468 and 507nm owing to Eu(I) and Eu(II) sites. The strongest emission intensity ofSr2MgSi2O7:Eu2+ was obtained at the Eu concentration of 3mol%. This concentration quenching mechanism was attributableto dipole-dipole interaction. The Ba2+ substitution for Sr2+ caused a blue-shift of the emission band; this behavior was discussedby considering the differences in ionic size and covalence between Ba2+ and Sr2+. The effects of the Eu/Dy ratios on thephosphorescence of Sr2MgSi2O7:Eu2+/Dy3+ were investigated by measuring the decay time; the longest afterglow was obtainedfor 0.01Eu2+/0.03Dy3+.

스크린 인쇄 방식을 통해 Cu,Al 형광체와 BaTiO3를 혼합한 층의 무기 전계 발광소자를 제작하였다. 혼합층의 두깨는 60㎛로 제작하였다. 형광층의 비율이 유전층보다 높아질수록 발광효율은 증가하였으나. 안정성을 떨어졌다. 가장 높은 효율을 보인 비율은 형광층 3: 유전층 1의 비율이었다.

A spherical Sr4Al14O25:Eu2+ phosphor for use in white-light-emitting diodes was synthesized using a liquid-state reaction with two precipitation stages. For the formation of phosphor from a precursor, the calcination temperature was 1,100˚C. The particle morphology of the phosphor was changed by controlling the processing conditions. The synthesized phosphor particles were spherical with a narrow size-distribution and had mono-dispersity. Upon excitation at 395 nm, the phosphor exhibited an emission band centered at 497 nm, corresponding to the 4f65d→4f7 electronic transitions of Eu2+. The critical quenching-concentration of Eu2+ in the synthesized Sr4Al14O25:Eu2+ phosphor was 5 mol%. A phosphor-converted LED was fabricated by the combination of the optimized spherical phosphor and a near-UV 390 nm LED chip. When this pc-LED was operated under various forward-bias currents at room temperature, the pc-LED exhibited a bright blue-green emission band, and high color-stability against changes in input power. Accordingly, the prepared spherical phosphor appears to be an excellent candidate for white LED applications.

CaWO4:Smx(x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0mol%) white phosphors with different concentrations of Sm3+ ions weresynthesized using the hydrothermal method. The crystal structure, surface, and optical properties of the CaWO4:Smphosphors were investigated using X-ray diffraction(XRD), field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM),photoluminescence(PL) and photoluminescence excitation(PLE). From the XRD results, the crystal structure of theCaWO4:Sm phosphors was found to be tetragonal. The CaWO4:Sm phosphors became more cohesive with increasing Sm3+-ion concentration. The photoluminescence excitation(PLE) peak of the phosphors, at around 250nm, was ascribed to thetransition from the 1A1 ground-state to the high-vibration level of 1T2 in the WO42− complex. The maximum emissionspectra of the phosphors were observed when the Sm3+ concentration was 0.5mol%. The luminescence intensity of theCaWO4 phosphors was decreased for Sm3+ concentrations greater than 0.5mol%.

Polyfluorene (PFO) 발광 층과 두 개의 전극으로 이루어진 단순한 구조의 PFO polymer base OLED를 기본으로 강유전성의 BaTiO₃나노입자를 PFO 발광 층 내에 분산시킨 OLED 소자를 제작하여 분산된 강유전체 나노입자의 영향과 동작에 미치는 역할을 알아보았다. 140 nm 두께의 발광 층 내부에 대비 80 nm의 크기를 가지는 강유전성 BaTiO₃입자들은 OLED 동작 중에 인가전압에 의해 대전되어 전기쌍극자를 형성하고, PFO의 발광 층 내로 주입된 전자 및 정공들과 각각 coulomb force에 기인하는 상호작용을 하여 OLED 소자의 전류밀도가 증가하는 결과를 나타내었다. PFO의 질량대비 10 wt% 에 해당하는 소량을 첨가하였을 때에 OLED소자의 문턱전압이 약 2 V 감소하는 개선된 결과를 나타내었다. 또한 유전체가 첨가되지 않은 소자에 비하여 휘도가 약 2 배 증가한 결과를 나타내었다.

In this study, green barium strontium silicate phosphor (BaSrSiO4:Eu3+, Eu2+) was synthesized using a solid-statereaction method in air and reducing atmosphere. Investigation of the firing temperature indicates that a single phase of BaSrSiO4is formed when the firing temperature is higher than 1400oC. The effect of firing temperature and doping concentration onluminescent properties are investigated. The light-emitting property was the best when the molar content of Eu2O3 was 0.025mol. Also, the luminescent brightness of the BaSrSiO4 fluorescent substance was the best when the particle size of the bariumwas 0.5µm. BaSrSiO4 phosphors exhibit the typical green luminescent properties of Eu3+ and Eu2+. The characteristics of thesynthesized BaSrSiO4:Eu3+, Eu2+ phosphor were investigated using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy.The maximum emission band of the BaSrSiO4:Eu3+, Eu2+ was 520nm.

본 연구는 스마트 포토닉 의류 중 발광 의류에 적용될 수 있는 유연 광섬유 직물 디스플레이의 구현 방식을 고찰하였다. 유연 광섬유의 가공방법, 직물의 디스플레이 반사구조, 광원 색채에 따른 고유 휘도를 비교·분석하고, 이를 토대로 발광효과가 높은 광섬유 직물 디스플레이의 최적의 조건을 도출하고자 하였다. 광섬유 가공방법은 ‘직물화전 에칭(Pre-etching) 방법’과 ‘직물화후 에칭(Post-etching) 방법'을 비교하였고, 직물의 디스 플레이 반사구조는 ‘백색 직물(White Fabric)’과 ‘재귀반사 직물(Reflective Fabric)’을 사용한 두 경우를 비교하였다. 광원 색채는 RGB(Red, Green, Blue)의 휘도값을 비교함으로써, 유연 광섬유 가공방법과 배면소재에 따른 휘도값 차이를 광원 색채별로 비교·분석하였다. 분석 결과, 유연 광섬유의 가공방법과 직물의 디스플레이 반사구조의 두 직물화 방식의 변인 중 유연 광섬유의 가공방법이 직물의 디스플레이 반사구조보다 더 지배적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 유연 광섬유의 가공방법 중에서는 ‘직물화후 에칭’ 방식이 ‘직물화전 에칭’ 방식보다 광섬유 직물의 발광효과를 높이는데 좀 더 주요한 것으로 나타났고, 직물의 디스플레이 반사구조에서는 전반적으로 ‘재귀반사 직물’ 배면이 ‘백색 직물’ 배면에 비해 유연 광섬유 직물의 발광효과를 높이는데 더 효과적인 것으로 나타났다. 유연 광섬유 직물 디스플레이의 발광효과를 높이기 위한 최적의 구현 조건은 유연 광섬유의 ‘직물화후 에칭’ 방식과 ‘재귀반사 직물’의 배면 배치가 조합되는 경우인 겻을 알 수 있었다.

곡류, 두류, 어패류분말, 건조채소류 및 다류 등 5가지 식품유형에 대하여 전자선과 감마선 0-10 kGy 조사 후 광자극발광법(PSL)과 열발광법(TL) 분석을 통해 적용 가능성을 확인하고 두 선종의 결과를 비교·분석 하였다. PSL 분석 결과, 새우분말을 제외한 비조사 검체는 700 이하의 PCs, 음성검체로 나타났다. 전자선과 감마선 조사된 곡류, 두류 및 다류는 양성검체뿐만 아니라 중간검체, 음성검체로도 확인되어 적용 가능성이 낮았다. 특히, 두류는 감마선보다 전자선 조사된 검체가 더 명확한 판별이 가능하였 다. 전자선과 감마선 조사된 어패류분말과 건조채소류는 모두 양성검체로 나타나 조사선원에 관계없이 조사여부 확인이 가능하였다. TL 분석 결과 조사되지 않은 검체는 자연방사선에 의해 300oC 전후에서 낮은 peak를 가지는 글로우곡선이 나타났고, 대부분의 조사 검체에서는 150- 250oC의 부근에서 특유의 글로우곡선이 나타났다. 하지만, 쌀과 레몬홍차는 조사에 따른 특이적인 peak가 나타나지 않아 조사여부 확인이 어려웠다. 또한 TL 비를 산출해본 결과, 쌀과 레몬홍차를 제외한 대부분 비조사 검체는 0.0001- 0.0728, 전자선과 감마선 조사된 검체는 0.1004-4.6748로 나타나 조사여부를 확인할 수 있었다. 쌀과 레몬홍차의 TL 비는 0.1 이하로 나타나 글로우 1에서 확인한 것처럼 조사여부를 판단하기 어려웠다. 따라서 조사 선원에 따른 곡 류와 두류의 PSL 측정 결과는 전자선 조사된 검체가 더 명확한 판별이 가능하였고, TL 측정 결과는 쌀과 레몬홍차를 제외하고 모든 검체에서 조사 선원에 관계없이 조사 여부 판별이 가능하였다. 본 연구를 통해 전자선 조사에 따른 확인시험법 적용 가능성을 확인하고 선종에 따른 PSL 시험법에 대한 검지감도의 차이를 확인하였다. 연구결과는 전자선 추가 허용에 따른 데이터베이스 구축 및 조사 식품 관리체계 마련에 기초자료로 활용될 계획이다.