근접 자외선 칩을 이용한 3원색 형광체 기술의 발전과 함께, 고품질 디스플레이 요구를 충족시키기 위한 액정 디스플레이 백라이트용 신형 협대역 청색 형광체 개발이 재료 연구자들의 관심사로 떠올랐습니다. 본 논문에서는 페로브스카이트 구조 프로토타입을 가지는 K₂BaPO₄F∶Eu²⁺ 협대역 청색 형광체를 고온 고상법으로 합성하였습니다. K₂BaPO₄F 기지는 Ba, K 원자를 공유하는 ［FK₄Ba₂］ 팔면체가 3차원 망상 음이온 구조를 형성하고, 채널 내의 ［PO₄］ 사면체와 연결되어 K₂BaPO₄F 페로브스카이트 구조 프레임을 이룹니다. Rietveld 정밀 분석 결과 Eu²⁺는 Ba²⁺와 K⁺ 위치를 동시에 차지하여 ［Eu（1）O₈F₂］와 ［Eu（2）O₆F₂］ 배위 다면체를 형성하며, 두 종류의 다면체 발광 중심 간에 쌍극자⁃쌍극자 상호작용에 의한 Eu（1）→Eu（2）에너지 전달 과정이 존재하여 형광체는 432 nm 발광 피크 파장과 43 nm 반치폭을 가지는 고휘도 협대역 청색 발광을 나타냅니다. 밀도 범함수 이론 기반의 1차 원리 계산 결과 K₂BaPO₄F 기지는 간접 밴드갭 화합물이며, 이론적 밴드갭 값은 5.035 eV입니다. K₂BaPO₄F∶Eu²⁺ 형광체는 적절한 형광 열 안정성(I_{493 K}/I_{293 K}=64%)과 높은 내부 및 외부 양자 효율(각각 72.8%와 46.4%)을 보이며, BaMgAl₁₀O₁₇∶Eu²⁺, K_1.6Al₁₁O_17+δ∶Eu²⁺, Na₃Sc₂（PO₄）₃∶Eu²⁺ 등 대표적인 청색 형광체보다는 성능 지표는 낮으나, 보고된 다른 청색 형광체보다는 우수합니다. 본 연구는 K₂BaPO₄F∶Eu²⁺가 신형 협대역 청색 형광체로서의 응용 가능성을 보여줄 뿐만 아니라, 광물 구조 프로토타입 전략에 기반한 신형 형광체 탐색 가능성도 제시합니다.

페로브스카이트 구조;K₂BaPO₄F∶Eu²⁺;에너지 전달;광발광