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- 형광체
- 형광강도
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변
조윤환님의 답변
2010-01-07- 0
형광잉크에 대해선 잘 모릅니다만, 형광강도 측정시 UV를 조사하지 않으시나요. 전 이산화티탄을 광촉매 화학반응에 이용한 경험이 있습니다. 이산화티탄은 토양속에도 많이 존재하는 물질임과 동시에 토양속에 존재하는 유기물질을 광촉매 반응에 의해 분해를 촉진하는 물질이기도 합니다. 때문에 이산화티탄을 이용해서 토양오염물질을 제거하거나 물을 분해해서 수소를 얻는 연구도 진행되고 있습니다. 이러한 것이 가능한 이유는 이산화티탄이 UV를 잘 흡수하는 물질이기 때문입니다.(inorganic UV absorber) 이런 이유 때문에 여름에 많이 사용하는 자외선차단제에도 사용됩니다. 제 생각에는 형광잉크가 자외선을 받아 형과을 내야하는데, 이산화티탄이 자외선을 일부 흡수해버리므로 발생하는 문제인듯 합니다. -
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안길홍님의 답변
2010-01-07- 0
체질안료로써 TiO2나 ZnO를 넣게 되는데 이는 안료의 증강작용을 하며, 또한 whitening 및 brightening을 위하여 넣게 되는데,TiO2의 에너지갭은 3.2eV로써 비교적 높은 편이며, 체질안료로써 넣게되면 형광작용의 광전자이동이 TiO2의 정공에 의하여 저하하는 결과가 나옵니다. 즉 이는 TiO2가 광을 흡수하는 성질을 가지고 있다는 것입니다.즉 효율성=형광 안료의 전자이동량-TiO2의 정공에 의한 저지가 되므로(첨부자료) 따라서 이의 효율감소를 어느정도 완화하기 위하여서는 Boron,P등을 doping하여 n-type doped TiO2를 넣으면 좋겠으나, 이는 현실적으로 어려우므로 근래에는 nano단위의 TiO2를 사용하는 추세입니다. 그리고 향후의 형광잉크의 추세는 Quantum Dots원리를 적용한 ink개발 추세입니다.
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안길홍님의 답변
2010-01-07- 0
형광 잉크에서 종전의 형광안료에 의한 형광작용에서 현재 및 향후의 기술의 발전 방향은 반도체적인 관점에서 Quantum Dots라는 기법을 사용하는 추세입니다. QD는 양자점 구성으로 nano단위(nano colloids)로 이루어져 보다 형광효율성을 향상시키며,자원 및 에너지 절약을 가져올 수 있는 친환경적인 기술 동향입니다. -
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이상후님의 답변
2010-01-07- 0
>형광잉크를 만들때, >무기형광안료(란탄족금속계열) 외에 첨가제로, >이산화티탄 이나 활석 이나 칼슘카보네이트 나 실리카 나 바륨설페이트 등의 >무기(체질)안료를 선택적으로 투입해 잉크를 만듭니다. > >그런데, 예를들어 특히 이산화티탄의 경우 형광강도가 많이 감소해 보입니다. >화학적이유(?)를 아시는분은 설명좀 부탁드립니다. > >위의예에서 칼슘,규소,바륨 등과 달리 티타늄만 전이금속인데, >혹시 형광의 과정에서 방해작용 등이 있는건 아닌가 하는 정도의 생각밖에 >....잘 모르겠네요 >이외에도 형광감도 감소요인(불순물종류 등..)도 설명부탁드립니다. >관련문헌있으시면 소개도 좀 부탁드리구요 >감사합니다. 위 두분들이 형광 감소에 대한 가능한 이유가 TiO2가 빛을 흡수하는 원리 때문이라고 설명하였는데, 정확히 얘기하자면 TiO2가 fluorescence를 quencing하는 효과가 있기 때문입니다. Quenching하게 되면 당연히 fluorescence 강도가 낮아지게 되겠죠. 이런 이유 때문에 반응 용액의 pH를 증가시키거나 chloride 농도를 증가시키게 되면 fluorescence quencing 속도가 감소하게 되어서 일부 현장에서는 이 방법을 사용하고 있기도 합니다. 관련 증거 논문을 첨부합니다. 읽어보시면 도움이 되시리라 생각됩니다.
안길홍(ah5506) 2010-01-07반도체에서 quenching이라는 의미는 전자의 이동을 저해한다는 것입니다.
Fluorescent (electron) quenching으로 이는 이종반도체가 혼합되었을 경우 흔하게 일어나는
전자이동저해작용을 나타내고 있는 것입니다.따라서 sprout30님이 말씀하시는 quenching이나
앞의 두분이 답변하는 내용이나 동일한 것 같습니다.
안길홍(ah5506) 2010-01-07그리고 논문은 용액상태에서의 내용을 말하고 있으며, 질문은 형광잉크의 dry film상태에서를 말하고 있는 것으로, 용액에서는 pH등을 조정가능하며, Halogen원소를 넣어 줄 수도 있습니다.위의 논문은 본인도 가지고 있으며, 많은 실험에 의하여 확인도 되었습니다.
이상후(sprout30) 2010-01-08^^우선 질문에 형광잉크의 dry film상태라고 명확히 표기 되어 있지 않군요..그리고 분명히 UV(빛)를 흡수하는 성질하고 fluorescence quenching하고는 다른 개념입니다. 아뭏튼 단순히 빛을 흡수한다는 표현보다는 fluorescence시에 ground 상태로 되려는 더 낮은 energy의 방출되는 photon을 quenching한다고 표현하는 것이 더 정확한 표현이 아닐까 싶네요...
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이익환님의 답변
2010-01-15- 0
>형광잉크를 만들때, >무기형광안료(란탄족금속계열) 외에 첨가제로, >이산화티탄 이나 활석 이나 칼슘카보네이트 나 실리카 나 바륨설페이트 등의 >무기(체질)안료를 선택적으로 투입해 잉크를 만듭니다. > >그런데, 예를들어 특히 이산화티탄의 경우 형광강도가 많이 감소해 보입니다. >화학적이유(?)를 아시는분은 설명좀 부탁드립니다. > >위의예에서 칼슘,규소,바륨 등과 달리 티타늄만 전이금속인데, >혹시 형광의 과정에서 방해작용 등이 있는건 아닌가 하는 정도의 생각밖에 >....잘 모르겠네요 >이외에도 형광감도 감소요인(불순물종류 등..)도 설명부탁드립니다. >관련문헌있으시면 소개도 좀 부탁드리구요 >감사합니다. 형광체와 혼합에 사용되는 페이스트용 binder의 재료특성은 유전율이 크고, 절연파괴 강도가 높고, 가공성이 양호하고, ... 이 인가되면 EL 소자의 형광체 결정 내에 존재하지 않고 형광체 표면으로 이동되어 발광 세기를 약화시키는 요인으로 작용된다. 사이트 참고가 되었으면 합니다.
감사합니다.