본 연구에서는 이트륨과 유로퓸 질산수용액으로부터 솔-젤 및 연소공정에 의한 적색 형광체를 제조함에 있어, 솔-젤 반응의 고찰을 통한 반응메카니즘을 해석하고, 제조된 적색형광체의 특성을 알아보고자 하였다. 무정형 구연산염 솔-젤 반응은 반응 초기에 킬레이트화 반응과 가수분해 반응이 완료되었으며, 가수분해의 진행에 따라 축합중합반응은 유기산 형성 축합중합 보다는 물 형성 축합중합반응이 더 우세하였다. 솔-젤 반응의 진행을 위해서는 이트륨(유로퓸 포함)과 젤화 작용제인 구연산 몰 비는 1 : 2 이상이 필요하였다. 솔-젤과 건조과정을 거쳐 얻은 젤 분말의 열분석 결과 형광체를 얻기 위한 소성온도는 700 ℃ 이상이 되어야 하며, 젤 분말의 소성 시 소성온도가 증가함에 따라 생성되는 형광체의 결정도가 향상되었으며, 결정립 크기가 증가하였다. 제조된 형광체의 발광특성 분석 결과, 출발용액 내 금속 이온(이트륨 및 유로퓸)의 농도, 그리고 소성온도가 증가할수록 발광세기가 증가하였다.

In this study sol-gel and combustion process was surveyed for the preparation of the red Y2O3: Eu phosphor, and the properties of phosphor was considered. Chelation and hydrolysis in amorphous citrate sol-gel process were completed in initial reaction stage, and water-forming condensation was superior to organic acid-forming condensation. The mole ratio of citric acid to metal ion had to be above to for the progress of sol-gel process. The dried gel powders are mostly amorphous, and crystallize completely at 700 ℃, and the crystallinity increases with increasing calcining temperature. The luminescence property of the phosphor was analyzed by measuring the emission spectra. The luminescence intensity increases when the calcination temperature and concentration of metal ions in solution increase.

Sol-Gel Process Red Phosphor Yttrium Europium Citric Acid

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