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플라즈마 소수성 코팅을 이용한 실리케이트계 황색형광체의 내구성 개선에 관한 연구 / 장두일 ; 조진오 ; 고란영 ; 이상백 ; 목영선 1
요약 1
1. 서론 1
2. 실험 2
2-1. 물질 준비 2
2-2. 실험장치 및 방법 2
2-3. 분석 3
3. 결과 및 고찰 3
3-1. 형광체 분말의 광발광 특성 3
3-2. 형광체 분말의 표면 특성 변화 4
3-3. 3528 패키지(package; PKG) 1 chip에 실장한 결과(85-85 test 결과) 5
4. 결론 6
감사 6
참고문헌 7
초록보기
본 연구에서는 실리케이트계 황색 형광체(Sr2SiO4:Eu2+)의 신뢰성 향상을 위하여 대기압 유전체장벽방전 플라즈마를이용하여 hexamethyldisiloxane (HMDSO, C6H18OSi2)을 형광체 분말에 코팅하였다. 플라즈마 코팅 후의 형광체 분말특성은 주사전자현미경(scanning electron microscope), 투과전자현미경(transmission electron microscope), 형광분광광도계(fluorescence spectrophotometer) 및 접촉각측정기(contact angle analyzer)를 이용하여 조사되었다. 형광체 분말의플라즈마 코팅 후 접촉각이 133.0o(물)와 140.5o(글리세롤)로 증가하여 표면이 소수성으로 변화되었음을 확인하였으며,광발광(photoluminescence)은 최대 7.8%의 향상을 나타냄을 알 수 있었다. 플라즈마 코팅 후 형광체 표면의 주사전자현미경 및 투과전자현미경 사진을 통해 낟알형상의 표면조직이 박막 코팅 층으로 덮여 있고, 코팅 층은 31~46 nm 가량의 두께로 형성되어 있음을 확인하였다. 발광다이오드(3528 1 칩 LED)에 형광체를 실장한 후 85 oC와 85% 상대습도에서 1,000시간 동안 신뢰성 테스트(85-85 Test)를 수행한 결과 코팅이 되지 않은 경우와 비교하여 코팅후의 형광체가 광도 저하율에서도 개선 효과를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 유전체장벽방전 플라즈마 코팅 방법은 불규칙한 입자 형태의 형광체 분말 표면을 입체적으로 코팅하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법으로 판단된다.
Hydrophobic coating on a silicate-based yellow phosphor (Sr2SiO4:Eu2+) was carried out by using hexamethyldisiloxane (HMDSO) precursor in an atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma reactor, eventually to improve the long-term stability and reliability of the phosphor. The phosphor powder samples were characterized by a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), a fluorescence spectrophotometer and a contact angle analyzer. After the coating was prepared, the contact angle of the phosphor powder increased to 133.0o for water and to 140.5o for glycerol, indicating that a hydrophobic layer was formed on its surface. The phosphor coated with HMDSO exhibited photoluminescence enhancement up to 7.8%. The SEM and TEM images of the phosphor powder revealed that the plasma coating led to a morphological change from grain-like structure to smooth surface with 31~46 nm thick hydrophobic layer. The light emitting diode (3528 1 chip LED) fabricated with the coated phosphor showed a substantial enhancement in the reliability under a special test condition at 85 oC and 85% relative humidity for 1,000 h (85/85 testing). The plasma-mediated method proposed in this work may be applicable to the formation of 3-dimensional coating layer on irregular-shaped phosphor powder, thereby improving the reliability.
Hydrophobic coating on a silicate-based yellow phosphor (Sr2SiO4:Eu2+) was carried out by using hexamethyldisiloxane (HMDSO) precursor in an atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma reactor, eventually to improve the long-term stability and reliability of the phosphor. The phosphor powder samples were characterized by a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), a fluorescence spectrophotometer and a contact angle analyzer. After the coating was prepared, the contact angle of the phosphor powder increased to 133.0o for water and to 140.5o for glycerol, indicating that a hydrophobic layer was formed on its surface. The phosphor coated with HMDSO exhibited photoluminescence enhancement up to 7.8%. The SEM and TEM images of the phosphor powder revealed that the plasma coating led to a morphological change from grain-like structure to smooth surface with 31~46 nm thick hydrophobic layer. The light emitting diode (3528 1 chip LED) fabricated with the coated phosphor showed a substantial enhancement in the reliability under a special test condition at 85 oC and 85% relative humidity for 1,000 h (85/85 testing). The plasma-mediated method proposed in this work may be applicable to the formation of 3-dimensional coating layer on irregular-shaped phosphor powder, thereby improving the reliability.
권호기사
참고문헌 (15건) : 자료제공( 네이버학술정보 )
| 번호 | 참고문헌 | 국회도서관 소장유무 |
|---|---|---|
| 1 | Hydrophobic coating of Y₂O₃:Eu phosphors by using HMDSO/toluene plasma at low pressure and their wettability | 소장 |
| 2 | Hydrophobic coating of multi-walled carbon nanotubes by using a HMDSO glow plasma under low pressure | 소장 |
| 3 | Hydrophobic Coatings Obtained in Atmospheric Pressure Plasma  |
미소장 |
| 4 | Structural, Optical and Electrical Properties of N-doped ZnO Nanofilms by Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition |
미소장 |
| 5 | Silicon Oxide Coatings with Very High Rates (>10 nm/s) by Hexamethyldisiloxane-Oxygen Fed Atmospheric-Pressure VHF Plasma: Film-Forming Behavior Using Cylindrical Rotary Electrode |
미소장 |
| 6 | Aggregation and surface‐enhanced Raman activity study of dye‐coated mixed silver–gold colloids |
미소장 |
| 7 | Hydrophobic coatings deposited with an atmospheric pressure microplasma jet |
미소장 |
| 8 | Degradation of an azo dye Orange II using a gas phase dielectric barrier discharge reactor submerged in water |
미소장 |
| 9 | Photoluminescent properties of Sr 2SiO 4:Eu 3+ and Sr 2SiO 4:Eu 2+ phosphors prepared by solid-state reaction method |
미소장 |
| 10 | Garbassi, F., Morra M. and Occhiello, E., Polymer Surface from Physics to Technology, John Willey & Sons, 301-328(1994). | 미소장 |
| 11 | Kim, J. M., Park, J. K., Kim, K. N., Lee, S. J., Kim, C. H. and Jang, H. G., “Synthesis and Luminescent Characteristics of Sr2Ga2S5:Eu2+ Yellow Phosphor for LEDs,” J. Korea Chem. Soc., 50(3), 237- 242(2006). | 미소장 |
| 12 | Seo, J.-H., “The Surface Modification of Phosphors by Coating with Nano-oxide,” Thesis, Kyungpook Nat’l. Univ., Daegu, Korea (2009). | 미소장 |
| 13 | Ko, R. Y., “Synthesis of Sr2SiO4:Eu2+ Phosphors with Nonthermal Plasma Discharge,” Thesis, Jeju Nat'l. Univ., Jeju, Korea(2013). | 미소장 |
| 14 | Huang, N. K., Xiong, Q., Liu, Y. G. and Wang, D. Z., “Study in Mechanism of Hydrogen Retention by C-SiC Films with IR,” J. Korean Vacc. Sci. & Tech. JKVST, 6(1), 46-50(2002). | 미소장 |
| 15 | http://srdata.nist.gov/xps/selEnergyType.aspx. | 미소장 |
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