| 초록 |
현재 가장 광범위하게 상용화되어 있는 백색LED는 여기원으로 사용되는InGaN 청색 LED 소자 위에 YAG:Ce3+ 황색 형광체를 도포하여 소자를 제조함으로써 백색을 구현하고 있다. 이러한 방법으로 얻어진 백색광은 높은 발광효율을 보이지만 적색 영역에 발광 부족으로 인한 낮은 연색지수와 주위 온도 변화에 따른 색상의 변환 현상이 치명적인 단점이다. 이를 해결하고자 최근에는 근자외선 LED 위에 적, 녹, 청색의 형광체를 다중 도포하거나 단일상 백색 형광체를 결합하여 백색광을 얻는 방안이 제시되었으며 이 경우 넓은 발광 스펙트럼을 가지게 되어 높은 연색성을 가진다. 본 연구에서는 고상법을 사용하여 Li2(Sr1-xCax)SiO4 (0＜ x ≤ 0.4) 모체에 Ce3+과 Mn2+ 두 활성제를 동시 치환함으로써 단일상 백색 형광체를 성공적으로 합성하였다. 제조된 Li2(Sr,Ca)SiO4:Ce3+,Mn2+ 형광체는 XRD 분석과 근 자외선 영역의 여기 조건에서의 발광 휘도와 색좌표등의 광 발광 특성을 조사하였다. Li2(Sr1-xCax)SiO4 (0＜ x ≤ 0.4)의 XRD 회절 분석을 통하여 정방정계의 Li2SrSiO4상과 사방정계의 Li2(Sr,Ca)SiO4의 중간 상을 형성함을 확인하였다. Ca의 함유량 변화와 Ce3+/Mn2+의 활성이온 농도변화에 따른 발광 특성과 색 좌표 변화를 관찰한 결과에 따르면 Ca 이온의 함유량이 20 mol%일 때 가장 높은 발광강도를 가지며, Ca함유량이 최적화된 모체 조성에서 Ce3+의 농도를 3 mol%로 고정하고 Mn2+의 농도를 증가시키면 청색 영역의 색 좌표가 백색광 영역으로 이동하는 것을 확인하였다. Mn2+가 6 mol% 일 때, x=0.365, y=0.250의 색 좌표를 나타내었다. |
