白光LED用红色荧光粉Sr0.7Ca0.3－2xMoO4:Eux3+Nax+的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成白光LED用红色荧光粉Sr0.7Ca0.3-2 xMoO4Eux3+Nax+,对样品分别进行X射线衍射(XRD)分析和荧光光谱的测定,讨论了不同掺杂量下合成的荧光粉的发光性质。XRD图谱分析表明,在1 000℃下灼烧9h得到的样品为纯相的SrMoO4。研究结果表明,制备的Sr0.7Ca0.3-2 xMoO4:Eux3+Nax+荧光粉可以被近紫外光(393nm)和蓝光(464nm)有效激发;发射光谱中,在波长在611nm和615nm处有很强的发射峰,其中最强发射峰位于615nm左右,与Eu3+的5D0→7F2跃迁对应。进一步探讨Na+和Eu3+掺杂浓度对发光强度的影响,得出Sr0.7Ca0.3-2 x MoO4:Eux3+Nax+样品的发光强度比SrMoO4:Eu3+Na+增强,当掺杂量x=0.07时,Sr0.7Ca0.3-2 x MoO4:Eux3+Nax+样品在波长614nm处发光强度最强。最后测试计算样品在393nm紫外激发下的色坐标,当Eu3+和Na+的掺杂量x=0.02时,样品红色显示最强。研究结果表明,所合成的红色荧光粉Sr0.7Ca0.3-2 xMoO4:Eux3+Nax+新型红色荧光粉适合在白光LED中应用。     

LED用KZn_4(BO_3)_3∶Eu~(3+)荧光粉的合成与发光性能研究

荧光粉转化法是目前制备白光LED的主流技术。但是商业化的荧光粉由于缺少红色部分或红色不稳定,使得制备出的LED灯泡颜色偏冷,因此研制低成本、性能稳定的红色荧光粉具有重要的意义。本项目以化学性质稳定、合成工艺温和的硼酸盐KZn4(BO3)3为基质,掺杂稀土离子来研究荧光粉的发光性能。通过高温固相法合成了一系列不同掺杂浓度的KZn4(BO3)3∶Eu3+,并测试了XRD衍射图谱,发射和激发光谱。研究表明Eu3+离子倾向于占据Zn2+格位。同时,KZn4(BO3)3∶Eu3+的最佳激发波长(393nm)位于近紫外波段,适于用近紫外LED芯片激发来制备LED。KZn4(BO3)3∶Eu3+的最强发射峰位于590nm,属于5 D0-7F1跃迁。当发生浓度猝灭时,Eu3+-Eu3+离子间的临界距离为3nm。该荧光粉的色坐标为(0.629 7,0.369 9),色饱和较高。该物质是一种潜在的可被用于LED照明用的红色荧光粉。     

一种白光LED用绿色荧光粉Ba_3Si_6O_(12)N_2:Eu~(2+)的制备及研究

采用传统高温固相反应法,合成了Ba3-x Si6O12N2:xEu2+系列荧光粉。X射线衍射(XRD)图谱分析表明,所有的样品均生成了Ba3Si6O12N2纯相。激发光谱表明,样品在紫外到蓝光(250~470nm)范围内都可以被有效激发,当激发波长为358nm时,发射光谱是Eu2+典型的宽带发射,发射峰在495nm附近,属于4 f7→4 f65 d1能级之间的跃迁,半峰宽覆盖青绿光范围(480~557nm)。研究了Eu2+掺杂浓度对发光性能的影响。结果表明,随着Eu2+掺杂量的逐渐增加,发光强度逐渐增大,当x=0.15时,发射强度达到最大,所对应的发射光谱波峰的波长最小(492nm);当Eu2+的掺杂量继续增加时,发光强度开始减弱,这是由于Eu2+间距逐渐减小,非辐射跃迁几率增加而发生浓度猝灭现象;不同浓度的样品的发光强度与波长呈相反变化趋势,这与斯托克斯(Stokes)定律是相符合的。研究结果表明,所合成的Ba3Si6O12N2:Eu2+新型绿色荧光粉适合在白光LED中应用。     

Sb~(3+)掺杂的YAG:Ce荧光粉的合成与发光性能研究

通过高温固相法制备了白光LED用Sb3+掺杂的Y1.94-yGdSbyAl5O12:0.06Ce荧光粉,使用荧光分光光度计研究了样品的发光性能,并采用紫外-可见-近红外光谱分析系统分析了所制荧光粉的封装性能。结果表明,Y1.94-yGdSbyAl5O12:0.06Ce荧光粉为立方晶系,其发射中心波长为550 nm,Sb3+掺杂有助于提高YAG:Ce的发光强度。将合成的Y1.92GdSb0.02Al5O12:0.06Ce(CL-Y-550)荧光粉封装成白光LED,其平均色温为5 376 K,属于冷白;平均显色指数为81.2,达到了基本的应用水平。     

绿色荧光粉CaBi_2Ta_2O_9:Ho~(3+)的制备及发光性能

采用高温固相反应法制备了Ho3+离子掺杂铋层结构铁电氧化物CaBi2Ta2O9(CBTO)荧光粉。分别对样品进行了X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)测试和荧光光谱(PL)的测定。研究表明:荧光粉CBTO:Ho3+的最强激发峰位于450 nm,与商用蓝光LED的发射光波长相匹配,位于548 nm的极强绿光发射峰源于Ho3+离子的5I8→5G6跃迁。分析了Ho3+离子掺杂浓度对样品发光强度的影响,其最佳掺杂摩尔分数为0.04%,对应的色坐标为(0.2754,0.7120)。     

碱土、稀土元素掺杂对Y(VP)O4:Eu3+荧光粉发光性能的影响

采用共沉淀法制备了高亮度红色荧光粉YAx(VP)O4:Eu3+、Y0.94-Lny(VP)O4:Eu0.06(3+)(A=Mg,Ca,Sr,Ba;Ln=La,Ga),通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱分析仪等测试方法对样品进行了研究.结果表明:选择合适的实验条件,可以制得颗粒分布均匀、表面光滑的Y(VP)O4:Eu3+荧光粉,其发射峰位于620 nm,是现有PDP商品(Y,Gd)BO3:Eu3+荧光粉的良好替代品.     

碱土、稀土元素掺杂对Y（VP）O4∶Eu3+荧光粉发光性能的影响

采用共沉淀法制备了高亮度红色荧光粉YAx(VP)O4∶Eu3+、Y0.94-yLny(VP)O4∶Eu03.+06(A=Mg,Ca,Sr,Ba;Ln=La,Ga),通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱分析仪等测试方法对样品进行了研究。结果表明:选择合适的实验条件,可以制得颗粒分布均匀、表面光滑的Y(VP)O4∶Eu3+荧光粉,其发射峰位于620nm,是现有PDP商品(Y,Gd)BO3∶Eu3+荧光粉的良好替代品。     

Ca10(Si2O7)3Cl2∶Eu3+荧光粉的发光特性研究

采用溶胶-凝胶法合成了Ca10(Si2O7)3Cl2∶Eu3+荧光粉,并研究了该荧光粉的微观结构及发光性能。结果显示：Eu3+掺杂Ca10(Si2O7)3Cl2荧光粉属于单斜晶系,颗粒呈现近球体和长方体形状,粒径介于400～500 nm。在395 nm近紫外光激发下,该荧光粉呈红色发射,并有5个分别位于582, 594, 615, 654和705 nm的主发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁。该荧光粉的激发光谱覆盖了320～480 nm这段波长范围,主激发峰位于395 nm。另外,该荧光粉的发光强度随Eu3+掺杂量的提高而增强。     

Luminescence properties of Ca10(Si2O7)3Cl2 : Eu3+ phosphor

采用溶胶-凝胶法合成了Ca10(Si2O7)3C12:Eu3+荧光粉,并研究了该荧光粉的微观结构及发光性能.结果显示:Eu3+掺杂Cal0(Si2O7)3C12荧光粉属于单斜晶系,颗粒呈现近球体和长方体形状,粒径介于400～500 nm.在395 nm近紫外光激发下,该荧光粉呈红色发射,并有5个分别位于582,594,615,654和705 nm的主发射峰,分别对应于Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁.该荧光粉的激发光谱覆盖了320～480 nm这段波长范围,主激发峰位于395 nm.另外,该荧光粉的发光强度随Eu3+掺杂量的提高而增强.     

Bi3+共掺和能量传递对BaY2Si3O10: Eu3+发光的调制和影响

荧光粉BaY2Si3O10: Bi3+, Eu3+经高温固相法制备并由X-ray衍射谱仪分析其物相结构。实验结果显示Bi3+共掺下BaY2Si3O10: Eu3+的激发光谱呈现一个有明显增强的宽电荷转移带和系列Eu3+的 f – f 窄吸收峰,发射谱为Eu3+的5D0-7FJ橙-红光发射。当用285 nm 紫外光激发时,Bi3+到Eu3+间存在有效的能量传递,导致Bi3+的宽带紫外发射(中心345 nm)强度减弱,而Eu3+的橙-红光发射显著增强;随着Eu3+浓度的增加,能量传递效率也随之提高。最佳Eu3+浓度为0.4摩尔百分比,此后荧光粉发射强度发生浓度猝灭。结果表明Bi3+共掺时明显改善和提升荧光粉在电荷转移带(200 – 350 nm)的激发效率。Bi3+到Eu3+间主要的能量传递机制是通过四极–四极相互作用实现,并且能量传递的临界作用距离是1.604 nm     

sol-gel法制备纳米晶γ-Al_2O_3∶Eu~(3+)发光粉及发光性能

以异丙醇铝为原料,聚乙二醇(PEG1000)为络合剂,采用sol-gel法制备了纳米晶γ-Al2O3∶Eu3+发光粉,对其结构、形貌、晶粒尺寸及光致发光性能进行了研究。结果表明:采用sol-gel法制备工艺,经过800℃煅烧4h,可以得到发光强度高的纳米晶γ-Al2O3∶Eu3+发光粉,其最佳激发波长为395nm,最佳掺杂量为x(Eu3+)=10%,此时最强的发射峰出现在617nm附近,可以用作红色发光材料。     

单分散Y2 O3∶Eu^3+微球的制备及荧光性能研究

利用溶剂热法获得前驱体,结合热处理合成Eu^3+掺杂单分散Y2O3微球荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分析仪对样品的晶体结构、微观形貌及荧光性能进行了表征与分析。结果表明:制备的样品均为立方相Y2 O3微球结构,尺寸均一、粒径大小为2μm左右;Eu^3+掺杂的样品在239 nm紫外光的激发下,展示出强烈的红光发射,该发射峰位于612 nm附近,源于Eu^3+的5 D0→7 F2跃迁;随着Eu^3+掺杂浓度的递增,该发光峰呈现出先增强后减弱的趋势,其最佳掺杂浓度为5%(摩尔分数);此外,随着热处理温度逐渐升高,样品的结晶性增强,荧光随之增强;Y2 O3∶5%Eu^3+荧光粉的色坐标为(0.583,0.335),接近NTSC标准(美国国家电视系统委员会)红光色坐标(0.670,0.330)。     

X射线存储材料Si4 掺杂BaFBr:Eu2 中电子陷阱的研究

在BaFBr：Eu^2 中掺人Si^4 合成了一种新的X射线影像板材料，其主要光激励发光(PSL)性能，如射线敏感度和长波可激发性都优于低价阳离子掺杂的BaFBr：Eu^2 。用喇曼和顺磁共振(EPR)等手段表征了掺Si^4 后BaFBr：Eu^2 中电子陷阱的结构，并根据此结构解释了其激发波长的红移量比其它低价阳离子掺杂都高的原因。     

超声分散技术在制备小颗粒(Y,Gd)BO_3∶Eu~(3+)粉体中的应用

采用共沉淀法结合超声分散技术制备亚微米级红色荧光粉(Y,Gd)BO3∶Eu3+,研究了超声时间对离子混合及沉淀过程的影响,以及进而对粉体性能的影响。采用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射(XRD)、PDP真空紫外荧光粉测试系统对荧光粉的组成、结构与光学性能等进行表征,结果表明:(Y,Gd)BO3∶Eu3+中[BO3]基团中B原子以四配位为主,同时混有三配位,主体基质YBO3以六方碳钙石结构存在,空间群为P63/mmc(194),晶胞参数a=3.778,c=8.814;在离子混合和沉淀过程中经过超声分散制备的粉体与未经超声分散制备的粉体相比较,相对发光强度提高,色坐标红移(x=0.6392,y=0.3604→x=0.6422,y=0.3575),红橙比(626nm/592nm)提高12%,粒径细小,颗粒形貌均匀,分散性良好。     

纳米粉体Y2O3:Ti 3+ , Eu3+的光谱性能

采用共沉淀法在氮氢气氛中制备出Y₂O ₃:Ti ³⁺, Eu ³⁺纳米粉体,测量了它的XRD、激发与发射光谱,观测了形貌。通过与Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的光谱比较分析,发现Y₂O ₃中的Ti ³⁺至Eu³⁺存在能量传递,以致紫外至蓝光区域的光,均能使Eu³⁺经5D0→7F2等跃迁通道发射出610nm左右的荧光,于是增强了粉体在红橙光区发光的比重,因此可以调节粉体的发光性能。Y₂O ₃:Ti ³⁺纳米粉体的吸收带从紫外延伸到蓝光区,强荧光带覆盖了整个可见光区,这预示它有望成为新一代白光LED或汞灯的光转换荧光粉。     

LiCaPO4:Eu3+材料制备白光LED及其发光特性

采用高温固相法制备了LiCaPO4:Eu3+红色发光材料,研究了Eu3+掺杂浓度、R+或Cl-等对材料发光性质的影响.结果显示,在399 nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5DO→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰为612 nm;监测612 nm发射峰,所得激发光谱由O2-→Eu3+电...     

Optical Properties of Rare Earth Doped SrS Phosphor: A Review

Rare earth (RE) doped SrS phosphor has attracted a lot of attention on a wide range of photo-, cathodo-, thermo-, and electroluminescent applications. Upon doping with different RE elements (e.g., Ce, Pr, Eu, Yb), the luminescence from SrS can be varied over the entire visible region by appropriately choosing the composition of the strontium sulfide host. The main applications include flat panel displays and SrS-based powder electroluminescence (EL) for back lights. Sulfide materials known for providing Eu²⁺ based red emission band and preferred as a color conversion material in white light emitting diodes are discussed. Especially, the applications of RE doped SrS are described in light of their utility as conversion and storage phosphors. The effect of energy level splitting, EL efficiency, post-annealing, milling time, and impurity on luminescence properties for SrS are also discussed.     

稀土掺杂Y2O3纳米晶发光材料的研究进展

总结了近几年稀土掺杂Y2O3纳米晶发光材料的研究工作。回顾了Y2O3:Eu3+纳米晶的制备方法及发光性质,特别是采用溶胶–凝胶热解过程,在激发光谱中观察到同基质晶格和粒径相关的蓝色位移(≈600cm–1)。详细介绍了Er3+和Ho3+掺杂的Y2O3纳米晶的上转换机理,由于纳米晶表面容易吸附空气中的CO2和H2O,使得上转换性能明显低于体材料。通过对其进行表面改性处理,可以大大提高发光效率。并探讨了其发展前景。     

Luminescence properties of light-emitting diodes based on GaAs with the up-conversion Y<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>2</Subscript>S:Er,Yb luminophor

Y₂O₂S luminophors doped with Er³⁺ and Yb³⁺ ions are produced by means of solid-phase synthesis and deposited onto standard AL123A infrared light-emitting diodes. When excited with 940 nm radiation from a light-emitting diode, the structures exhibit intense visible up-conversion luminescence. A maximal brightness of 2340 cd/m² of green and red up-conversion luminescence at corresponding wavelengths around 550 and 600 nm is observed for the Y₂O₂S compound doped with 2 at % Er³⁺ ions and 6 at % Yb³⁺ ions. The ratio of the intensity of green (or red) up-conversion luminescence to the intensity of infrared Stokes luminescence increases with increasing applied voltage. The efficiency of visible emission of the light-emitting diode structures is η = 1.2 lm/W at an applied voltage of 1.5 V.