Phosphor & Perovskite
Designing Light & Stability.
발광 파장 제어부터 차세대 소재의 내구성 강화까지.
Perovskite Stability
PLQY 85%+ Deep Green
Moisture Resistance
Oxide Phosphor
Multi-color Emission
Quantum Efficiency
2D Layered LDH
Red/Green Emission
Chemical Stability
Perovskite Photoluminescence Stability
2024 - 2025 | KICET
📄 Under Review in Advanced Optical MaterialsOptical Performance & Stability
Cs₄PbBr₆ 페로브스카이트는 우수한 발광 특성(PLQY 90%+)을 보유하지만, 수분 및 산소에 극도로 민감하여 상용화가 어려움. 본 연구에서는 Al₂O₃ 원자층 코팅과 MOF 템플릿 기반 크기 제어를 통해 대기 안정성을 3배 향상시키면서도 높은 발광 효율을 유지.
Photoluminescence Properties
- Emission Wavelength: 520nm (Deep Green) - ZIF-8 템플릿 효과로 552nm → 520nm 청색편이(Blue shift). 입자 크기 감소에 따른 양자 구속 효과(Quantum Confinement) 확인.
- PLQY Enhancement: Powder ALD 코팅 전 69% → 코팅 후 85% 달성. 표면 결함 패시베이션(Surface Passivation)으로 비복사 재결합 억제.
- Photostability: 365nm UV 조사 500시간 후에도 발광 강도 90% 이상 보존. 대기 노출 30일 후 PLQY 저하율 15% 이하 (코팅 전 대비 60% 개선).
- Moisture Resistance: 수분 접촉각 30° → 85° 증가. Al₂O₃ 배리어막의 소수성 표면 특성으로 수분 침투 경로 차단 및 분해 반응 억제.
🚀 Impact
✓ 고효율 녹색 발광 (PLQY 85%+) 및 색순도 향상
✓ UV 안정성 및 내수분성 획기적 개선 (3배 향상)
✓ 디스플레이, 조명, 광학 센서 응용 가능한 실용 소재 확보
Multi-color Oxide Phosphor Engineering
2022 - 2023 | Silla Univ
📌 Poster at GCIM 2023📄 Published in 한국재료학회Luminescence Mechanism & Color Control
CaNb₂O₆ 모체에 희토류 이온(Rare Earth Ions)을 도핑하여 발광 파장을 정밀 제어하고, 에너지 전달 메커니즘을 통한 백색광 구현 연구. UV 여기(254nm, 365nm)에서 높은 발광 효율과 색순도를 확보.
Emission Characteristics
- Tb³⁺ Doping (Green): 545nm 주발광 (5D4 → 7F5 transition). 최적 도핑 농도 5 mol%에서 발광 강도 최대화. CIE 좌표 (0.32, 0.59).
- Eu³⁺ Doping (Red): 615nm 주발광 (5D0 → 7F2 electric dipole transition). 비대칭 결정장 환경에서 강한 적색 발광. CIE 좌표 (0.65, 0.35).
- Sm³⁺ Doping (Orange): 600nm 주발광 (4G5/2 → 6H7/2 transition). Reddish-orange 발광으로 색온도 조절에 활용.
- Co-doping Strategy: Tb³⁺/Eu³⁺ 공동 도핑으로 Tb → Eu 에너지 전달 확인. 도핑 비율 조절(1:1 ~ 5:1)로 백색광 영역(CIE 0.33, 0.33 근접) 도달 가능.
🚀 Impact
✓ Red/Green/Orange 다색 발광 소재 라이브러리 구축
✓ 에너지 전달 기반 백색광 구현 가능성 검증
✓ 디스플레이 및 조명용 형광체 응용 기반 마련
2D Layered Phosphor with RE Doping
2020 - 2021 | Silla Univ
📌 Poster at 제129회 대한화학회2D Nanostructure Photoluminescence
층상 이중 수산화물(LDH)의 2D 나노구조를 활용하여희토류 발광 이온을 층간에 삽입하고, 양자 구속 효과(Quantum Confinement)와 층간 전하 이동(Interlayer Charge Transfer)을 통해 발광 특성을 향상. 표면 코팅으로 화학적 안정성 확보.
Photoluminescence of 2D LDH
- Eu³⁺-doped LDH (Red): 615nm 적색 발광 (5D0 → 7F2). 2D 육각형 나노시트(두께 10-50nm) 구조에서 발광 효율 향상. 층간 음이온(CO₃²⁻, NO₃⁻)의 안테나 효과(Antenna Effect)로 여기 효율 증가.
- Tb³⁺-doped LDH (Green): 545nm 녹색 발광 (5D4 → 7F5). 2D 평면 구조의 균일한 발광 분포 및 높은 색순도 (CIE 0.30, 0.60).
- Surface Passivation: SiO₂ 코팅으로 표면 -OH 기 제거 및 발광 소광(Quenching) 억제. pH 3-11 범위에서 안정적인 발광 유지 (PL 강도 변화율 10% 이하).
- Thermal Stability: 900°C 소성 후 Spinel(MgAl₂O₄) 구조로 전환. 열적 안정성 향상 및 UV 여기 하 지속적인 발광 특성 확보.
🚀 Impact
✓ 2D 나노구조 기반 발광 소재 플랫폼 구축
✓ 층간 도핑을 통한 발광 특성 제어 기술 확립
✓ 표면 개질로 화학적·열적 안정성 확보
