白光LED照明用新型荧光粉的制备和性能研究

首次报道利用高温固相法结合超声波分散技术合成了Sr3-xMgSi2O8:xEu2 高亮度白色荧光粉,并对其发光性能进行了研究。该荧光粉在近紫外光激发下发出较强的白光,发射光谱由两个主峰组成,分别位于468.4nm和546.0nm处,并具有不同的荧光寿命,归结为处于不同格位上的Eu2 离子的5d-4f电子的跃迁发射,从而在单一基质中混合得到了白光,这两个发射峰所对应的激发光谱均分布在250nm-450nm的紫外区,该荧光粉可以被具有400nm的近紫外光发射的InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发而产生白光,是一种性能良好的很有前途的单一基质白光LED照明用稀土荧光粉。     

单基质白光荧光粉(Ca_(0.45)Sr_(0.5)Eu_(0.05))_7(SiO_3)_6Cl_(2-2x)F_(2x)的制备及发光性能研究

采用自助熔剂法,制备出了F-掺杂的不刺眼(Ca_(0.45)Sr_(0.5)Eu_(0.05))_7(SiO_3)_6Cl_(2-2x)F_(2x)(0.5≤x≤0.9)LED用单基质白光荧光粉;利用XRD、SEM、荧光光谱等测试手段对该类荧光粉的结构、形貌及发光性能进行表征。研究表明:通过自助熔剂法合成得到了高结晶性的单基质白光荧光粉;在紫外光激发下有两个发射峰,峰位分别位于466nm和578nm左右,发光范围涵盖整个可见光区;分析认为两个发射带归结为处于两个不同发光中心上的Eu~(2+)的5d-4f发射;当掺杂量x为0.5、0.7、0.9时,在338nm激发下荧光粉均发白光。     

颜色可调钼酸盐发光粉的制备及性能研究

用高温固相法合成了颜色可调的SrMoO4：xEu3＋,yTb3＋荧光粉,并对其发光粉结构及其发光特性进行了研究。结果表明,SrMoO4：xEu3＋,yTb3＋荧光粉属于四方结构。Eu3＋离子在SrMoO4晶体中形成峰值为617 nm的5d→4f跃迁发光,Tb3＋离子的5 D4→7 F5跃迁产生548 nm的绿光发射。两个发射带的激发光谱范围位于250～450 nm处,SrMoO4：xEu3＋,yTb3＋在紫外、近紫外波段内有很强的激发,是一种适合InGaN芯片激发的白光LED用荧光粉。     

Ba_2La_8(SiO_4)_6O_2:Dy~(3+)荧光粉的制备及发光性能研究

采用高温固相反应法合成了掺Dy~(3+)的Ba_2La_8(SiO_4)_6O_2荧光粉,并根据其X射线衍射谱和光致发光光谱对晶体结构和发光性能进行了系统研究。Ba_2La_8(SiO_4)_6O_2∶Dy~(3+)荧光粉具有磷灰石结构,Dy~(3+)进入晶格后并未引起晶体结构的显著变化。该荧光粉可被近紫外光或蓝光有效激发,在478 nm和571 nm附近产生较强发射峰,呈现出接近白光的黄色光。Ba_2La_8(SiO_4)_6O_2基质中,最佳Dy~(3+)掺杂浓度为1%。促成浓度猝灭效应的能量传递机制为激活剂间的电偶极-电偶极相互作用。制备荧光粉具有较好的热稳定性,150℃下样品的发光强度保留了室温下的69.6%,其热激活能为0.24 eV。本工作表明,Ba_2La_8(SiO_4)_6O_2∶Dy~(3+)荧光粉具有在近紫外或蓝光激发的白光LED照明器件中的应用潜力。     

白光LED用蓝色荧光粉Sr10（PO4）6Cl2:Eu2+合成及其光谱特性

本文采用传统的高温固相法合成白光LED用Sr10(PO4)6Cl2:Eu2+蓝色荧光粉,利用X-射线粉末衍射和荧光光谱进行表征。实验结果表明,在紫外近紫外区(200～400 nm)激发下荧光粉发射光谱主峰位于447 nm。当灼烧温度为1000℃,Eu2+掺杂浓度为0.12,SrCl2.6H2O添加量过量20%,发光强度最高。与商业近紫外LED芯片发射相匹配,是一种优秀的近紫外白光LED用的蓝色荧光粉。     

Sr2MgSiO5:(Eu2+,Mn2+)单一基质白光荧光粉的发光性质

研究了Eu2 ,Mn2 共激活的单一基质Sr2MgSiO5白光发光材料的发光性质.Eu2 中心形成峰值分别为459,555nm的特征宽带,而Eu2 中心向Mn2 中心的能量传递导致了峰值为678 nm的发射,3个谱带叠加从而在单一基质中得到了白光.其激发光谱分布在250～450nm的波长范围,峰值位于390nm,可以被InGaN 管芯产生的380～410nm辐射有效激发.Sr2MgSiO5:(Eu2 ,Mn2 )是一种性能良好的单一基质白光发光二极管用荧光粉.     

不同形状的铌酸钙基质发光材料的制备与表征

采用传统的高温固相法合成了不同形状的铌酸钙基质发光材料,利用XRD、SEM以及荧光光谱（PL）对样品的结构、形貌与光学性能进行了表征测试。用200~350 nm紫外光激发样品时,可见光区的发射峰位于350~650 nm,呈白光发射,该发射带是由铌酸钙基质的发射峰和Bi3＋离子以及Pr3＋离子的电子轨道跃迁所产生的发射峰组成;同时本文也探讨了不同掺杂条件对发光性能的影响,对所制备材料的发光机理也进行了初步的分析。     

黄色荧光粉Sr8ZnLu(PO4)7:Eu2+,Mn2+的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备新型黄色荧光粉Sr_8ZnLu(PO_4)_7:Eu~(2+), Mn~(2+)。分别通过X射线衍射,扫描电镜和荧光光谱研究了材料的物相结构,形貌和发光性能。单掺Eu~(2+)样品在250～450 nm范围内出现宽峰吸收,预示着该材料可被近紫外芯片有效激发。Eu~(2+)发射光谱峰值位于520 nm,发光猝灭的机理被确定为偶极-偶极相互作用。在Eu~(2+)-Mn~(2+)共掺样品中荧光粉展现400～700 nm范围可调的宽峰发射。研究表明Sr_8ZnLu(PO_4)_7:Eu~(2+), Mn~(2+)黄色荧光粉在近紫外芯片激活的白光LED领域有潜在应用。     

近紫外激发Ba2ZnW1-xMoxO6:Eu3+,Li+红色荧光粉的制备及其荧光性能EI北大核心CSCD

通过高温固相法制备了系列Ba2ZnW1-xMoxO6：Eu3＋,Li＋红色荧光粉,研究了Mo6＋离子掺杂对样品的晶体结构以及荧光性能的影响。结果表明：部分Mo6＋离子取代W6＋离子后,样品的激发波长发生红移,最大激发波长从316nm转移到373nm,使得样品能有效地被近紫外光（350～420nm）激发。Ba2ZnW1-xMoxO6：Eu3＋,Li＋在373nm波长的激发下,所得的荧光强度最强。Eu3＋离子的特征跃迁仍以5D0→7F1（598nm）跃迁为主,但5D0→7F2（615nm）跃迁得以加强。通过其发射光谱计算所得色坐标为（0．6385,0．3611）,接近标准红色色坐标。Ba2ZnW1-xMoxO6：Eu3＋,Li＋作为红色荧光粉在被近紫外激发的白光LED中具有很好的应用前景。     

白光LED用新型荧光粉的探索

白光LED具有效率高、寿命长、响应快、安全、环保等优点,被誉为继白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯后的“第四代照明光源”.白光LED用荧光材料的制备及其发光性能的研究已成为半导体照明领域的一个热点.本文主要从蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发的角度分别介绍了钼酸盐红色荧光粉和单一基质白光荧光粉的研究概况.     

Ce3+掺杂的Ca1.5Y1.5Al3.5Si1.5O12荧光粉发光性能研究

采用高温固相法合成白光LED用Ca1.55Y1.5Al3.5Si1.5O12:x Ce3+黄绿色荧光粉,利用X-射线粉末衍射和荧光光谱进行表征。实验结果表明,在紫外近紫外区(200~380nm)激发下荧光粉发射光谱主峰位于402nm,在蓝光454nm激发下荧光粉发射光谱主峰位于530nm。当灼烧温度为1623K,Ce3+掺杂浓度为10%,发光强度最高。随着Ce3+的掺杂增加会发生浓度猝灭。该荧光粉与商业近蓝光芯片发射相匹配,是一种优秀的白光LED用黄绿色荧光粉。     

Ca2B5O9Cl:Eu2+蓝色荧光粉的发光特性

采用高温固相法合成了Ca2B5O9Cl:Eu2 蓝色荧光粉,并对其发光性质进行了研究.该荧光粉在近紫外370 nm激发下的发射光谱为峰值位于453 nm的宽带发射,对应了Eu2 的4f65d→4f78S7/2特征跃迁发射.监测453nm的发射峰,得到其激发光谱为250～450nm的宽带,与产生350～410nm辐射的紫外发光二极管(ultraviolet light-emitting diode,UV-LED)管芯匹配很好.当CaCl2用量为理论用量的1.1倍,H3BO3用量为理论用量的1.3倍,Eu2 掺杂浓度为6%时,蓝光发射最强.Ca2B5O9Cl:Eu2 是适合UV-LED管芯激发的白光发光二极管用高亮度蓝色荧光粉.     

红色荧光粉LiGd(MoO4)2:Sm3+的制备与性能

利用Sm3+作为激活剂采用高温固相法制备了LiGd1-x(MoO4)2:xSm3+(x=0,0.005,0.010,0.015,0.020,0.030,0.040,0.050,0.060,0.080,0.100)系列红色荧光材料.测量了荧光粉的X射线衍射谱、激发光谱和发射光谱.在紫外光的激发下,该荧光粉的发射光谱为峰值位于564、608、648nm的三峰谱线,其中位于648nm处的红光发射最强.监测648nm发射峰得到的材料的激发光谱为一峰值位于275nm的宽谱和主峰位于363、376、404nm的线状谱线,说明该荧光粉可被紫外光和近紫外光有效地激发.研究了Sm3+掺杂浓度对LiGd(MoO4)2:Sm3+荧光粉的各发射峰发光强度的影响,得出Sm3+的最佳掺杂量(摩尔分数)为3.0％.对浓度猝灭的原因进行了探讨,结果表明该荧光粉是一种较好的用于白光LED的红色发光材料.     

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。     

Bi~(3+)浓度对Y_2O_3基荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法合成了Y_2O_3:x Bi~(3+)[x=0.05–1.00%(摩尔分数)]荧光粉,研究了Bi~(3+)掺杂浓度对荧光粉相组成、微观形貌及发光性能的影响。结果表明:Bi~(3+)掺杂量增加会引起Y_2O_3基质晶格膨胀和晶胞体积增大;荧光粉呈等轴状颗粒形貌,且随着Bi~(3+)掺杂量的增加,粒径逐渐从250 nm增加到600 nm。Y_2O_3:x Bi~(3+)荧光粉在波长为335 nm的紫外光激发下,其发射光谱由370、410和483 nm 3个宽带发射组成。370 nm紫外光发射和410 nm蓝光发射分别是由Bi~(3+)的S_6位点的~3A_u→~1A_g和~3E_u→~1A_g电子跃迁产生,483 nm蓝绿光发射是由C_2位点的~3B→~1A电子跃迁产生。当Bi~(3+)掺杂浓度为0.25%时,荧光粉发光性能最优;掺杂量大于0.25%时,由于Bi~(3+)间的偶极–偶极相互作用,产生浓度猝灭现象。所制备的Y_2O_3:0.25%Bi~(3+)荧光粉的色坐标为(0.159 2、0.218 1),显色指数Ra为69.27,表明这种蓝绿色荧光粉在白光LED领域具有良好应用前景。     

Ca4Si2O7F2:Eu2+荧光粉的发光性能研究

利用固相法制备蓝绿色荧光粉Ca4Si2O7F2:Eu2+,并通过XRD和光致发光光谱对其性能进行表征。结果表明:Eu2+作为发光中心取代Ca2+格位进入Ca4Si2O7F2的晶格中,其最佳掺杂量为5%。激发光谱在360～440nm呈现出双峰宽带激发带,可与近紫外光LED芯片相匹配。在375nm和416nm激发下,样品呈现出峰值为506nm的不对称单一宽带发射。     

白光发光二极管用荧光粉的研究进展

白光LED被称作第四代照明光源,有着庞大的市场。文章主要介绍了白光LED用荧光粉,特别是紫外/近紫外光激发的白光LED用荧光粉的技术现状,并指出今后的发展需要解决的问题。     

白光LED用Na_(0.45)La_(3.16)W_5O_(20):Eu~(3+)红色荧光粉的发光性质研究

采用共沉淀法制备了Eu~(3+)掺杂Na_(0.45)La_(3.16)W_5O_(20)红色荧光粉,利用XRD、荧光光谱等方法对荧光粉的组成结构及发光性能进行了表征。结果表明,Na_(0.45)La_(3.16)W_5O_(20):Eu~(3+)荧光粉在612nm波长光监测下的激发光谱是由一宽带和系列锐峰组成,其最强激发峰位于蓝光465nm处,这与目前被广泛使用的蓝光LED芯片的输出波长以及商业化生产的460nm光源相匹配。该荧光粉可以被465nm蓝光有效激发,得到614nm处Eu~(3+)非常强的5D0→7F2电偶极跃迁发射峰,是一种能够较好应用在近紫外激发的白光LED用红色荧光粉材料。     

Preparation and Photoluminescence Property of Li_2Y_（4-x）Eu_x（MoO_4）_7 Phosphors

采用高温固相法合成了系列红色荧光粉Li2Y4–xEux（MoO4）7。合成样品的最佳烧结温度和时间分别为850℃和4 h。X射线衍射显示样品为纯相Li2Y4（MoO4）7四方晶系晶体结构。光致发光光谱表明,该样品能够被395nm的近紫外光和465nm的可见光有效激发,主发射峰位于615nm附近,对应于Eu3＋的5D0→7F2跃迁,显色性能好,可作为白光发光二极管用红色荧光粉;且Eu3＋的掺杂量x为2.8时,样品Li2Y1.2Eu2.8（MoO4）7的相对发光强度达到最大值。     

近紫外激发单一基质荧光粉的研究进展

白光LED （light-emitting diode）因其优异的发光性能被誉为是第四代固体照明光源。本文以量子效率作为核心参数,以暖白光为最终目标,分别对蓝、绿、红三基色稀土掺杂无机荧光粉和单一基质单掺、共掺、多掺的暖白光荧光粉的研究现状进行调研。结果表明,高量子效率的近紫外激发蓝色荧光粉其激活离子主要为Eu²⁺、Ce³⁺,绿色荧光粉为Tb³⁺和Eu²⁺,红色荧光粉为Eu³⁺和Eu²⁺。现有的单一基质暖白光荧光粉仍然存在诸多技术瓶颈,如：红光不足、显色指数偏低、量子效率偏低等。基于此,建议从已有的高效红粉出发制备单一基质白光荧光粉,以消除光谱中缺乏红色成分这一难题,并适当引入除Mn之外的过渡金属元素,同时加强对基质动力学理论,以及基质和稀土之间的电子耦合作用动力学理论的研究,期望能实现稀土掺杂无机荧光粉的设计计算与可控制备。