白光LED用Ca_(0.5-y)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+,Sm)y~(3+)红色荧光粉的合成及发光特性

采用固相法制备了白光LED红色荧光粉Ca_(0.71)WO_4:Sm_(0.04)~(3+)Li_(0.250)~+和Ca_(0.5-y)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+,Sm_y~(3+)(y=0.00,0.02,0.04,0.06),通过X射线衍射(XRD)、荧光分光光度计以及稳态/瞬态荧光光谱仪研究了荧光粉样品的物相、Sm~(3+)的掺杂量对荧光粉发光性能以及荧光寿命的影响。XRD分析表明,合成的样品均为白钨矿结构。荧光光谱表明,所合成的系列荧光粉均可以被近紫外光(393 nm)和蓝光(464 nm)有效激发,其发射主峰位于615 nm处,归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁。发光衰减曲线表明,Sm~(3+)的掺杂对荧光粉Ca_(0.5)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+荧光寿命没有影响。实验结果表明,在系列Ca_(0.5-y)WO_4:Eu_(0.25)~(3+),Li_(0.25)~+,Sm~(3+)荧光粉中Sm~(3+)的最佳掺杂量为4%(摩尔分数)。     

橙红色荧光粉NaBa1-xPO4:xEu3+中Eu3+的占位情况及光谱性质

采用高温固相法合成了NaBa_(1-x)PO_4:xEu~(3+)系列橙红色荧光粉。用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱以及色坐标等手段对荧光粉的晶体结构和发光性能进行表征;考察了Eu~(3+)的掺杂摩尔量对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响。结果表明:Eu~(3+)的掺杂并没有改变荧光粉的晶体类型,但是导致了晶格收缩,其基质主相是六方晶系的NaBaPO_4。在393 nm近紫外光激发下,最强发射峰和次强发射峰分别位于红光616 nm和橙光591 nm附近,分别属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_1特征跃迁。Eu~(3+)的掺杂量为0.20 mol时荧光粉的发射峰强度最大。Eu~(3+)的光谱性质及其占据基质晶格中Ba(Ⅱ)和Ba(Ⅰ)位点的比例随Eu~(3+)掺杂量的变化而变化,改变Eu~(3+)的掺杂量可以有效调节荧光粉发射光谱中的红、橙光比例。其中荧光粉NaBa_(0.80)PO_4:0.20Eu~(3+)的性能优异,适合与近紫外LED芯片相匹配发光。     

引入Ce~(3+)作为敏化离子增强Ca_9Al(PO_4)_7:Sm~(3+)的发光强度（英文）

采用高温固相法制备了Ce~(3+)、Sm~(3+)和Ce~(3+)/Sm~(3+)掺杂的Ca_9Al(PO_4)_7荧光粉。以327 nm紫外光作为激发源时,Ca_9Al(PO_4)_7:Ce~(3+)在386 nm处出现宽发射峰,其发射对应于Ce~(3+)的4f 05d1→4f 1跃迁的蓝色光,主峰位于386 nm;在407 nm近紫外光激发下,Ca_9Al(PO_4)_7:Sm~(3+)发射红色光。为了增强Ca_9Al(PO_4)_7:Sm~(3+)的发射强度,将Ce~(3+)引入到材料中,通过Ce~(3+)到Sm~(3+)的能量传递,有效地增强了材料的发射强度,为开展白光LEDs用红色荧光粉提供了参考。     

近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:Gd~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究

采用液相沉淀法制备了近紫外光激发的颜色可调Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Tb~(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Eu~(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)荧光粉,利用XRD、SEM、荧光光谱以及色坐标分析研究了所制备荧光粉的结构、形貌和发光性能。XRD分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Tb~(3+)、Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Eu~(3+)和Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)荧光粉样品属单斜晶系。荧光光谱分析表明,Sr_2SiO_4:Gd~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)的激发光谱包括200~300nm的宽带吸收峰和Tb~(3+)、Eu~(3+)的系列吸收峰。在243nm、354nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Tb~(3+)的发射光谱由Tb~(3+)的~5D_4→~7F6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5(548nm,绿光)和~5D_4→~7F4(588nm,黄光)跃迁发射峰组成。在243nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.06Eu~(3+)的发射光谱由Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。在243nm、252nm、364nm紫外光激发下,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)的发射光谱由Tb~(3+)的~5D_4→~7F_6(490nm,蓝绿光)、~5D_4→~7F_5 (548nm,绿光)、~5D_4→~7F_4(588nm,黄光)和Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1(591nm,橙光)、~5D_0→~7F_2(614nm,红光)、~5D_0→~7F_3(652nm,红光)跃迁发射峰组成。色坐标分析表明,Sr_2SiO_4:0.06Gd~(3+),0.03Tb~(3+),0.03Eu~(3+)是很好的近紫外光激发的三色发光荧光粉。     

Si~(4+)掺杂对橙红色荧光粉NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)结构和发光性能的影响

采用高温固相法合成了一系列NaBaSi_xP_(1-x)O_4:Eu~(3+)橙红色荧光粉。表征了荧光粉的晶体结构和发光性能。考察了煅烧温度和Si~(4+)掺杂量对荧光粉结构和发光性能的影响。结果表明:掺杂Si~(4+)对荧光粉的晶型没有明显影响,但是导致了晶格膨胀。750℃煅烧时基质已形成NaBaPO_4相,晶型为六方晶系,荧光粉发射峰强度最强。激发光谱由200~280 nm的宽带和310~500 nm的一系列尖峰组成,分别对应于O~(2–)→Eu~(3+)电荷迁移带和Eu~(3+)的f→f能级跃迁吸收,最强激发峰位于393 nm左右,与近紫外LED芯片的发射光谱匹配。在393 nm近紫外光激发下,最强发射峰和次强发射峰分别位于红光616 nm和橙光591 nm附近,分别属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2和~5D_0→~7F_1特征跃迁。NaBa_(0.92)Si_xP_(1–x)O_4:0.08Eu~(3+)中Si~(4+)的最佳掺杂量为0.02 mol,Na Ba_(0.92)Si_(0.02)P_(0.98)O_4:0.08Eu~(3+)样品在616和591 nm附近的发射强度比单掺杂Eu~(3+)的样品分别提高了66.6%和63.6%。     

双色可调荧光粉MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+)的发光性能和能量传递机理研究

采用高温固相法制备了双色可调荧光粉MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+),并对其晶体结构和发光特性进行了研究。在340 nm紫外光激发下荧光粉的发射光谱由两个谱带组成,以445 nm为主峰的蓝光发射带归属于Eu~(2+)的4f~65d~1→4f~7能级跃迁,峰值位于565 nm的黄光发射带则对应于Ce~(3+)的5d→4f(~2F_(2/7),~2F_(2/5))跃迁。根据Dexter共振能量传递理论和Reisfeld近似计算得到Eu~(2+),Ce~(3+)之间存在电偶极-电偶极能量传递过程。当Eu~(2+)和Ce~(3+)的掺杂浓度分别为0.01和0.06时,荧光粉的色坐标位置落在黄绿光区域,并可以通过改变基质中Eu~(2+)和Ce~(3+)的摩尔比来调节荧光粉的色坐标。MgY_2Al_4SiO_(12):Eu~(2+),Ce~(3+)是一种适用于紫外芯片的新型双色可调谐白光LED用荧光粉。     

红色荧光粉Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)的制备与发光性能

采用高温固相法合成了Eu~(3+)激活的Ba_3La_6(SiO_4)_6红色荧光粉并对其发光性质进行了研究。XRD谱显示,合成样品为纯相Ba_3La_6(SiO_4)_6晶体。样品的激发光谱由一系列宽谱组成,峰值分别位于300、364、384、395、416和466nm,其激发主峰位于395nm。在395nm激发下,荧光粉在619nm(~5D_0→~7F_2)处有很强的发射。研究了不同Eu~(3+)掺杂浓度对样品发射光谱的影响。结果显示,随Eu~(3+)掺杂量的增大,发光强度先增大后减小。Eu~(3+)掺杂摩尔分数为13%时,出现浓度淬灭,其浓度淬灭机理为电偶极-电偶极相互作用。研究了不同Bi~(3+)掺杂量对Ba_3La_6(SiO_4)_6:Eu~(3+)发射光谱及色坐标的影响。Bi~(3+)掺杂样品中存在Bi~(3+)→Eu~(3+)的能量传递。     

柠檬酸凝胶燃烧法制备Tm,Yb:(LuGd)_2O_3纳米粉体及其发光性能

以柠檬酸为燃烧剂,PEG(10000)为分散剂,采用柠檬酸凝胶燃烧法制备Tm,Yb:(Lu Gd)_2O_3纳米粉体,得出最佳的实验条件为:Lu~(3+)的掺杂量为25%(摩尔分数),溶液p H值为6。制备的纳米粉体平均粒径约为55 nm。测试了样品的激发和发射光谱。结果显示:最强激发峰位于361 nm处,归属于Tm~(3+)的~3H_6→~1D_2能级跃迁;最强发射峰出现在454 nm处,归属于Tm~(3+)的~1G_4→~3H_6的能级跃迁。样品上转换光谱显示:样品在484和658 nm处分别产生蓝光和红光的发射峰,分别归属于Tm~(3+)的~1G_4→~3H_6和~1G_4→~3F_4能级跃迁。研究了不同Tm~(3+)掺杂量对上转换发光强度的影响,确定了Tm~(3+)的掺杂量为4%,并讨论了发光跃迁机制。     

K~+掺杂对CaTiO_3:Eu~(3+)的荧光性能影响

采用静电纺丝法合成K~+作为电荷补偿剂的CaTiO_3∶Eu~(3+)纳米纤维,采用X射线衍射仪、荧光光谱仪对材料的物相和发光性能进行了表征。样品的激发光谱由370~420nm的光谱组成,其中398nm的激发强度最大。发射光谱主要由位于617nm处的主峰(来源于~5D_o-~7F_2能级间的跃迁发射)及在589nm、652nm处的发光峰(分别来源于~5D_o-~7F_1、~5D_o-~7F_3能级间的跃迁发射)构成。掺入K~+有效提高了CaTiO_3∶Eu~(3+)纳米纤维的发光强度,发光强度随着掺杂浓度的增加而增加,掺杂K~+为5%时为浓度淬灭点。     

煅烧温度对白色发光材料Y_2O_2S:Tb~(3+),Eu~(3+),Mg~(2+),Ti~(4+)发光性能的影响

采用溶胶-疑胶法及后续硫化过程制备了Y_2O_2S:(Tb~(3+),Eu~(3+),Mg~(2+),Ti~(4+))白色长余辉发光材料,研究了煅烧温度对样品的物相、发射光谱、余辉衰减等性能的影响。结果表明:在不同煅烧温度下样品的物相均为纯Y_2O_2S相。用262 nm波长光激发样品,不同煅烧温度下制备的样品中Tb~(3+)和Eu~(3+)发射峰的位置与形状基本相同,其中位于416 nm处蓝光与544 nm处黄绿光的主发射峰归属于Tb~(3+)的~5D_3→~7F_5与~5D_4→~7F_5跃迁,位于626 nm处红光的主发射峰归属于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁,混合产生白光。在烧结温度为1200℃下制备的样品有最佳的色度坐标值(0.295,0.300)和余辉时间值1051s(≥1 mcd/m~2)。     

电荷迁移态敏化Ba3Gd2WO9:Eu3+红色荧光粉的光学性能

采用高温固相法制备了一系列不同Eu~(3+)掺杂浓度的Ba_3Gd_2WO_9:Eu~(3+)红色荧光粉,并对其结构、形貌、光致发光以及电致发光特性进行了研究。结果表明:Eu~(3+)的~7F_0→~5L_6激发带坐落在O~(2–)→W~(6+)电荷迁移带的肩部,后者有效提高了395 nm处激发线宽与强度;在近紫外光激发下,~5D_0→~7F_2电偶极跃迁与~5D_0→~7F_1磁偶极跃迁强度相当,反映出Eu~(3+)同时占据具有中心和非中心对称的多个结晶学格位。根据荧光强度与掺杂浓度的变化趋势,确定出最佳Eu~(3+)掺杂量为50%(摩尔分数),并得出浓度猝灭是由Eu~(3+)间电偶极-电偶极相互作用引起;利用~5D_0–电荷迁移态共振跃迁模型分析了荧光温度猝灭行为,并计算得到热活化能为0.367 3 eV。将此荧光粉涂覆在近紫外LED芯片上,得到了性能优良的红光和白光LED灯珠。     

高效红色荧光粉Li1–xAlSiO4+x:xEu3+的制备与发光性能

以碳酸锂、氧化铝、二氧化硅、Eu_2O_3为原料,采用传统高温固相法在1150℃制备系列Eu~(3+)掺杂LiAlSiO_4红色荧光粉Li_(1–x)AlSiO_(4+x):xEu~(3+)(x=0.05～0.18)。利用XRD、SEM和光致发光光谱分别对其晶体结构,粉体形貌和发光性能进行了表征。考察了Eu~(3+)掺杂量对所制红色荧光粉发光强度、色温、色调的影响。结果表明:Eu~(3+)掺杂摩尔分数低于15.0%时,样品为单一基质;样品可以被近紫外350～420 nm波段高效激发,最强激发发射峰位于394 nm。发射光谱呈现出Eu~(3+)的特征峰,谱带峰值在593、616 nm处,分别对应于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1、~5D_0→~7F_2特征跃迁。最强发射对应Eu~(3+)掺杂摩尔分数为12.0%,浓度猝灭主要是因为四极-四极(q-q)相互作用,CIE坐标为(0.6464,0.3526),可应用于近紫外芯片激发LED用红色荧光粉。     

Sr_3Al_2O_6:0.05Eu~(3+)荧光粉的制备及光谱性质

用高温固相反应法合成了Sr_3Al_2O_6:0.05Eu~(3+)红光荧光粉,研究了样品的发光性质。在紫外光和近紫外光激发下,样品的发射光谱为Eu~(3+)的~5D_0→~7F_J(J=0,1,2,3,4)特征发射组成。荧光粉的激发光谱由宽带峰和锐峰组成。其中宽带峰是位于紫外区的O~2→Eu~(3+)的电荷迁移跃迁,锐峰是位于近紫外和可见光区的Eu~(3+)的f-f跃迁吸收。Sr_3Al_2O_6:Eu~(3+)是一种适于紫外光激发的红光荧光粉。     

Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu~(3+)红色荧光粉的制备和光谱性能

采用溶胶-凝胶法制备了系列Eu~(3+)激活的红色荧光粉Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu~(3+)。通过X射线粉末衍射、环境扫描电子显微镜和荧光光谱等对样品进行了表征,研究了Eu~(3+)掺杂量、添加不同电荷补偿剂(Li+、Na+、K+)对样品发光强度的影响。结果表明:该系列荧光粉能被393 nm的近紫外光有效激发,发射出波长为615 nm的红光;Eu~(3+)的最佳掺杂量为3%(摩尔分数),添加电荷补偿剂Na+可以显著提高其荧光强度。经计算,Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl2:3%Eu~(3+)样品的色坐标为(x=0.641,y=0.358),位于1931-色度图的红光区域。     

稀土掺杂红色发光材料的制备与改性研究

采用高温固相法合成了不同助溶剂掺杂的CaO:Eu~(3+)荧光粉体。在209nm激发下,得到640nm较强烈的红光发射峰,归属于Eu~(3+)离子~5D_0~7F_2电子跃迁。并研究了添加助溶剂对荧光粉发光强度的改变,当添加助溶剂NH4Cl后,荧光粉体的发光强度并没有得到提高,反而使得荧光粉性能变差,而当添加H_3BO_3助溶剂后,荧光粉的发光强度得到10%左右的提升;最后研究了煅烧温度对荧光粉体发光性能的影响,样品在1000℃煅烧后表现出来的发光强度最差,而在1100℃煅烧后,荧光粉的发光性能达到最高。     

Eu~(3+)掺杂CaMoO_4粉体的制备及发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备CaMoO_4∶Eu~(3+)荧光粉,对样品进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和荧光光谱(PL)分析,研究了其结构和发光性能。结果表明,样品的晶体结构为白钨矿结构,在800℃的煅烧温度下样品颗粒形貌良好、尺寸均匀;用396 nm的近紫外光激发样品,主发射峰位于616 nm处,对应于Eu~(3+)离子的~5D_0-~7F_2跃迁,发出的是红光;Eu~(3+)离子掺杂量为25 mol%发光强度最强,高于25 mol%出现浓度淬灭效应使发光强度下降。     

α-Zn_3(PO_4)_2:Eu~(3+)的合成及发光性质

采用共沉淀法制备了Eu~(3+)掺杂α-Zn_3(PO_4)_2基红色荧光粉,利用XRD和荧光光谱对其晶体结构、发光性能进行了研究。结果表明,样品为纯α-Zn3(PO4)2,晶相为单斜相。样品在612nm波长光监测下得到的激发光谱图主要由一宽峰和一系列尖峰组成,其中396nm处的激发峰强度最大,这说明此荧光粉可被商业化生产的蓝光InGaN LED芯片有效激发。样品在396nm近紫外光激发下,在593nm和612nm处表现出较强的发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2电偶极跃迁。     

白光LED用磷酸盐红色荧光粉的研究

稀土掺杂磷酸盐发光材料是一种新型的发光材料,具有良好的化学稳定性,效率高,成本低,实验条件简单等优点。采用高温固相法在1100℃制备了Ca_(2.7-x)Na_x(PO_4)_2:0.3Eu~(3+)红色荧光粉,通过X射线衍射分析和荧光光谱分析方法,研究荧光粉的发光特性。为了进一步提高其发光强度,在荧光粉中引入了电荷补偿剂Na~+,通过研究Na~+浓度对荧光粉发光性质的影响,发现电荷补偿后荧光粉的发射强度是补偿前发射强度的2.8倍左右,得到荧光粉最佳化学组成为Ca_(2.67)Na_(0.03)(PO_4)_2:0.3Eu~(3+)。     

YVO4∶Eu3+球形荧光粉的合成与发光性能优化

采用水热法合成了YVO_4:Eu~(3+)红色荧光粉。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱(PL)对荧光粉的晶体结构、形貌和发光性能进行表征。结果表明,在水热条件下合成了一系列四方锆石结构的Y_(1-x)Eu_xVO_4纳米晶,一次性粒径约为7nm,组装成球形形貌、分散性好、尺寸均一的颗粒,其平均粒径约为80nm。在316nm波长激发下,YVO_4:Eu~(3+)荧光粉最强发光峰位于619nm处,对应于Eu~(3+)的~5 D_0→~7F_2电偶极跃迁,且Eu~(3+)最佳摩尔分数为11%。     

白光LED用Ca_(8–x)Mg(SiO_4)_4Cl_2:xEu~(2+)荧光粉的制备及应用

采用高温固相法在强还原气氛下合成了Ca_(8–x)Mg(SiO_4)_4Cl_2:xEu~(2+)氯硅酸镁钙荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱和扫描电子显微镜对样品的晶体结构和发光特性进行了表征,探讨了Eu~(2+)掺杂量和助熔剂对发光性能的影响。结果表明:该荧光粉属于面心立方结构、Fd3空间群。样品的激发光谱和发射光谱均为宽带谱,位于451~463 nm范围的激发峰强度最大;在波长为458 nm蓝光激发下样品发射蓝绿光,发射峰在508~511 nm范围。当Eu~(2+)掺杂量为0.13时样品的发光强度最佳;分别加入摩尔分数为0.2%的Ca F_2、Ba F_2、Ba Cl_2助熔剂,能提高荧光粉的激发和发射光谱强度,且加入Ba Cl_2制备的荧光粉的发射光谱强度提高12%。考察了该材料在白光LED中的封装应用性能,结果显示蓝绿色荧光粉能够有效提升白光LED的显色性,显色指数达到95以上。