白光LED用Ce，Sm共掺杂YAG单晶荧光材料的光谱性能

对白光发光二极管（light-emitting diode,LED）用Y3Al5O12（YAG）单晶荧光材料的制备和光谱性能进行了研究。采用提拉法生长了白光LED用Ce：YAG及Sm,Ce：YAG晶体,并通过吸收光谱、激发光谱和发射光谱等对晶体的光谱特性进行表征。结果表明：Ce：YAG单晶作为荧光材料被发射波长460 ...     

Ce:YAG系列荧光晶体的发光特性及其在发光二极管中的应用

稀土Ce~(3+)离子掺杂的钇铝石榴石(Ce:Y_3Al_5O_(12),Ce:YAG)晶体,其独特的光谱学特征非常适合用于460 nm蓝光激发的白光发光二极管(LED)。因而,基于Ce:YAG单晶,尤其是基于能量传递原理构建的YAG系列单晶在白光LED领域中将会成为一个备受关注的荧光材料。简要评述了近年来蓝光(460 nm)基白光LEDs用单晶系列的研究进展,重点阐述了基于Ce:YAG单晶的单掺杂体系,以及基于能量传递原理构建的双掺杂及三掺杂等单晶荧光材料在白光LED中的研究进展,展望了该材料在白光LED中的应用前景。     

Ce,Tb:YAG单晶的生长及光谱性能

采用提拉法生长了白光LED用的Ce和Tb共掺杂YAG(Ce,Tb:YAG)单晶。通过X射线粉末衍射分析了晶体样品的晶相结构,通过吸收光谱、激发和发射光谱对晶体的发光特性进行了表征。结果表明:所生长的单晶为立方晶相的YAG结构;在波长为460nm蓝光激发下,得到了发光中心位于546nm处的宽发射峰,较Ce:YAG单晶有明显的红移。同时,对不同厚度的晶体切片的光电参数进行了研究,发现厚度为0.5mm的晶体切片的光电参数最好。     

SPS烧结制备新型荧光玻璃材料

以实验室自制SiO2粉体和商用Ce∶YAG荧光粉为玻璃原料,采用放电等离子体烧结（SPS）技术,在1 200℃保温2 min烧结得到有望用于白光LED封装的Ce∶YAG荧光玻璃。用X射线衍射仪（XRD）、荧光光谱（PL）等方法对制备获得的荧光玻璃样品进行表征。结果显示,烧结并没有破坏Ce∶YAG荧光粉的晶体结构,且荧光玻璃主体相仍为玻璃体,该荧光玻璃在460nm具有强吸收峰,在此波长激发下发射出530 nm左右的黄光。研究结果表明,本实验制备的Ce∶YAG荧光玻璃是一种具有重要应用前景的LED封装用新型荧光材料。     

Ce:YAG微晶玻璃制备及光谱性能

在Y2O3-Al2O3-SiO2-Li2O-K2O-Na2O基质玻璃中掺入Ce,经过不同温度热处理,制备出白光LED用Ce∶Y3Al5O12(Ce∶YAG)微晶玻璃.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、场发射扫描电子显微镜、荧光光度计等方法对微晶玻璃的晶相、所掺杂Ce的价态、微观形貌以及光谱性能进行了研究.结果表明:...     

微波辅助沉淀法荧光粉体的制备及其用于白光LED的研究

本项目拟采用微波辅助共沉淀法制备Ce:YAG荧光粉体,接着通过高温真空烧结得到了Ce:YAG透明陶瓷。利用透明荧光陶瓷进行LED封装,使其在蓝光LED芯片照射下产生白光,实现"蓝光芯片+Ce:YAG透明荧光陶瓷"发光和外壳一体化。通过XRD、SEM等手段对粉体和陶瓷进行了表征和研究,优化纳米粉体制备条件和陶瓷烧结工艺,制备性能优良的透明荧光陶瓷。     

高显色白光LED用YAG：Ce^3＋，Ln^3＋荧光粉的研究进展

综述了YAG：Ce荧光粉的制备方法,着重介绍了高显色白光LED用YAG：Ce^3＋,Ln^3＋（Ln=Sm,Pr,Gd,Tb）荧光粉的最新研究进展和发光性能。YAG：Ce^3＋,Ln^3＋荧光粉的发射谱带发生红移,或在红光区增加尖锐的红光发射峰,从而提高了白光LED的显色性能。     

白光LED用YAG:Ce3+荧光粉制备技术的研究进展

简要论述了国内外对YAG:Ce3 荧光粉的研究现状,重点介绍了近年来用于高效蓝光LED激发形成白光的YAG:Ce3 荧光粉合成的新方法和新工艺,对高温固相反应法、溶胶-凝胶法、化学沉淀法、气相法等方法的优缺点进行了综合比较。最后,展望该领域的发展前景及今后的研究趋势。     

含硅氮/氧化物基质自光发光二极管发光材料的研究进展

白光发光二极管(light emitting diode,LED)应用于常规照明的快速发展需要具有"暖"白光输出的高功率白光LED,而目前常用的氧化物基质发光材料,如:铈掺杂钇铝石榴石(cerium doped yttrium aluminum garnet,YAG:Ce)及Eu2 激活碱土硅酸盐很难满足该要求.因此,发展具有红色发光成分和优越温度特性的发光材料是当务之急.以SiO2,Si2N2O和Si3N4为基本反应单元,它可以与M'2O(M'=碱金属)、MO(M=碱土金属及Zn等)、Re2O3(Re=稀土,Al,B)、M'3N、M3N2、ReN、AlN及BN等反应,生成一系列的硅氮/氮氧化物基质发光材料,如:M'Si2N3,MSiN2,M2Si5N8,MSi2N5,Si3N4·ReN,Si3N4·2ReN,Si3N4·3ReN,Si3N4·6ReN,MReSi4N7,MAlSiN3,Si2N2O·MO,Si2N2O·3MO,Si2N2O·Re2O3,Si2N2O·2Re2O3,Si3N4·2MO,Si3O4·Re2O3,2Si3N4·Re2O3和SiO2·ReN……这些以(si,A1)(O,N)4四面体为结构基元的硅氮化合物,具有比氧化物更高的化学稳定性及更强的共价性;某螳5d→4f跃迁的稀土离子,如:Eu2 ,Ce3 和Yb2 ,在该基质材料中具有很宽的激发带和高效的长波长发射特性.并且它们的组成可以在很宽的范围变化而不改变其晶体结构.因此可实现从绿色到红色光谱范围的发光,如:氮氧化物可实现黄绿色发光,而纯氮化物可实现红色发光.因而,用该硅氮化合物发光材料封装的白光LED可实现"冷"白到"暖"白光输出,且对温度和驱动电流的变化不敏感,是目前色彩稳定性最高的白光-LED.本文综合评述了近年来硅氮/氮氧化物摹质白光LED发光材料的研究结果与最近进展,系统地归纳、总结了硅氮/氮化物基质白光LED发光材料的晶体结构、发光性能、以及应用特性,并分析了目前国际上对该材料的研究动态及应用情况.     

氯化物助熔剂对Y3Al5O12:Ce3+荧光粉性能的影响

选用卤化物LiCl、NaCl、KCl和SrCl2等作为助熔剂,合成了一系列YAG∶Ce粉体,并研究了助熔剂对YAG∶Ce荧光粉晶相、形貌和发光性能的影响.结果表明适量助熔剂有利于YAG∶Ce荧光粉的晶化,合成的荧光粉具有石榴石的结构,规则的形貌和窄的粒度分布.添加适量助熔剂可以提高YAG∶Ce荧光粉的发光强度.最适宜的添加量分别是:LiCl 10%,NaCl 7%,KCl 7%,SrCl,4%.     

白光LED用新型红色荧光粉的组成与发光性能的关系

白光LED有望发展成为新一代绿色照明光源.荧光粉作为配套材料,其性能优劣直接影响白光LED的发光效率、亮度以及显色性等.高效红色荧光粉已经成为白光LED发展的瓶颈.概述了Eu3+激活的钨/钼酸盐、氧化钇铋和钛酸盐,Sm3+激活的锌酸锶,Pr3+和Bi3+共激活的钛酸钙,Eu2+激活的氮化物,Ce3+激活的硅锗酸盐石榴石以及Mn4+激活的多铝酸钙和Mn2+激活的硫氧化锌钙等白光LED用新型红色荧光粉的发光性能的研究进展;着重分析了它们的组成变化对荧光性能的影响;并对今后的研究提出了一些设想.     

含硅氮/氧化物基质白光发光二极管发光材料的研究进展

白光发光二极管（light emitting diode,LED）应用于常规照明的快速发展需要具有“暖”白光输出的高功率白光LED,而目前常用的氧化物基质发光材料,如：铈掺杂钇铝石榴石（cerium doped yttrium aluminum garnet,YAG：Ce）及Eu2＋激活碱土硅酸盐很难满足该要求。因此,发展具有红色发光成分和优越温度特性的发光材料是当务之急。以SiO2,Si2N2O和Si3N4为基本反应单元,它可以与M＇2O（M＇=碱金属）、MO（M=碱土金属及Zn等）、Re2O3（Re=稀土,Al,B）、M＇3N、M3N2、ReN、AlN及BN等反应,生成一系列的硅氮/氮氧化物基质发光材料,如：M＇Si2N3,MSiN2,M2Si5N8,MSi2N5,Si3N4·ReN,Si3N4·2ReN,Si3N4·3ReN,Si3N4·6ReN,MReSi4N7,MAlSiN3,Si2N2O·MO,Si2N2O·3MO,Si2N2O·Re2O3,Si2N2O·2Re2O3,Si3N4·2MO,Si3N4·Re2O3,2Si3N4·Re2O3和SiO2·ReN……这些以（Si,Al）（O,N）4四面体为结构基元的硅氮化合物,具有比氧化物更高的化学稳定性及更强的共价性;某些5d→4f跃迁的稀土离子,如：Eu2＋,Ce3＋和Yb2＋,在该基质材料中具有很宽的激发带和高效的长波长发射特性,并且它们的组成可以在很宽的范围变化而不改变其晶体结构,因此可实现从绿色到红色光谱范围的发光,如：氮氧化物可实现黄绿色发光,而纯氮化物可实现红色发光。因而,用该硅氮化合物发光材料封装的白光LED可实现“冷”白到“暖”白光输出,且对温度和驱动电流的变化不敏感,是目前色彩稳定性最高的白光–LED。本文综合评述了近年来硅氮/氮氧化物基质白光LED发光材料的研究结果与最近进展,系统地归纳、总结了硅氮/氮化物基质白光LED发光材料的晶体结构、发光性能、以及应用特性,并分析了目前国际上对该材料的研究动态及应用情况。     

白光LED用高效荧光粉的制备研究进展

制备具有球形度高、结构均匀、光学性能优异及发射光谱可控的YAG粉体是实现高性能白光LED的关键. 本文综述了目前国内外白光LED用高效荧光材料的主要研究成果,并对其主要制备技术的优缺点进行了较详细的分析;在分析总结相关研究的基础上,对目前白光LED用高效荧光粉的研究现状及存在的问题做了简要的概括,最后对其发展前景进行了展望,指出稀土元素的均匀掺杂及颗粒形貌的有效控制是解决白光LED显色性差、发光效率低等问题的有效措施,并提出等离子体方法有可能成为解决上述问题的有效途径之一.     

聚碳酸酯稀土荧光树脂白光LED的研制

文章通过点胶法和荧光树脂法制备了两种白光LED,对其色温、显色指数及光效等性能进行了对比研究。结果表明:挤出加工过程对0754荧光粉的晶体结构破坏明显,从而导致荧光树脂法白光LED光效低于点胶法白光LED光效,但对YAG-5荧光粉晶体结构影响不大,荧光粉在荧光树脂中的良好分布明显提高了白光LED的综合性能。荧光粉浓度为30%,荧光树脂厚度0.2 mm时,白光LED光效最大;荧光树脂白光LED工作5000 h后仍能保持较高光效,耐老化性能良好。     

表面活性剂后处理对YAG∶Ce~(3+)荧光粉发光特性的影响

采用固相法制备YAG∶Ce3+黄色荧光粉,以油酸、聚乙二醇、十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠等表面活性剂作为后处理剂,考察其种类、浓度和性质等对荧光粉发光性能的影响,进一步对浸泡温度以及浸泡时间等工艺条件进行了对比研究,并通过荧光光谱和扫描电子显微镜等手段对处理前后YAG∶Ce3+荧光粉的发光性能、表面形貌和老化性能等方面进行了表征和分析。结果表明,YAG∶Ce3+荧光粉的最佳后处理工艺条件为:十二烷基硫酸钠较为理想,经2.4%十二烷基硫酸钠处理后,YAG∶Ce3+荧光粉的发光强度约提高8.4%,浸泡温度为50℃,浸泡时间为60 min。     

白光LED用球形钼酸钙粉体的控制合成及特性(英文)

以去离子水和无水乙醇的混合溶液为溶剂,采用水热法成功合成出白光LED用球形CaMoO4基质粉体,制备了Eu3+、Sm3+、Pr3+掺杂的CaMoO4红色荧光材料。对CaMoO4∶Re3+(Re=Eu,Sm,Pr)荧光粉的物相、微观形貌和发光性能进行表征。结果表明:180℃水热反应24h,水与乙醇体积比为3∶1,pH=7.0时可控制合成出规则球形CaMoO4粉体。CaMoO4∶Eu3+粉体在395nm紫外光和465nm蓝光激发下,最强的红光发射峰位于618nm处,对应于Eu3+的5 D0→7 F2跃迁。CaMoO4∶Sm3+荧光粉激发峰为406和480nm,最强的红光发射峰位于649nm处,对应于Sm3+的4 G5/2→6 H9/2跃迁。CaMoO4∶Pr3+在453nm蓝光激发下,其最强红光发射峰位于655nm处,对应于Pr3+的3 P0→3 F2跃迁。而掺杂作为电荷补偿剂的碱金属Li+,可以有效提高CaMoO4∶Re3+(Re=Eu,Sm,Pr)荧光粉的发射强度。由此可知,CaMoO4∶Re3+(Re=Eu,Sm,Pr)有望成为白光LED用红色荧光粉。     

氯化物助熔剂对Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉性能的影响

选用卤化物LiCl、NaCl、KCl和SrCl2等作为助熔剂,合成了一系列YAG∶Ce粉体,并研究了助熔剂对YAG∶Ce荧光粉晶相、形貌和发光性能的影响。结果表明适量助熔剂有利于YAG∶Ce荧光粉的晶化,合成的荧光粉具有石榴石的结构,规则的形貌和窄的粒度分布。添加适量助熔剂可以提高YAG∶Ce荧光粉的发光强度。最适宜的添加量分别是:LiCl 10%,NaCl 7%,KCl 7%,SrCl2 4%。     

YAG∶ Ce荧光粉的柠檬酸-凝胶法合成与表征

采用柠檬酸-凝胶法合成技术制备YAG∶ Ce荧光粉,研究了Ce~(3+)掺杂量、煅烧温度对荧光粉的光谱强度的影响.结果表明:当Ce~(3+)掺杂量x≤0.07时,光谱强度随x增大而增强;当x>0.07时,光谱强度随x增大而减弱.随着煅烧温度的提高,粉体的结晶度不断提高,YAG∶ Ce荧光粉的光谱相对强度逐渐增强.光谱的峰形和峰值不受温度和x的影响,主激发峰位于469 nm,发射峰位于529 nm.     

煅烧气氛对均相沉淀法制备YAG∶Ce荧光粉性能的影响

按照化学计量比Y2.94Ce0.06 Al5O12,采用均相沉淀法制备了YAG∶ Ce荧光粉的前驱体,并将制得的前驱体分别在空气气氛,惰性气氛(N2)和还原性气氛(CO)下煅烧.采用热分析和X射线衍射图谱研究了产物在煅烧过程中相的演变过程以及最终产物相的组成.结果表明,当在空气中煅烧时,大量Ce3激活离子被氧化成Ce4并在基质中析出成为CeO2相;在CO气氛中煅烧的样品中存在中间相(YAM),证明在相同煅烧温度下该气氛不YAG晶相的形成.荧光光谱表明,YAG晶相的形成和Ce3离子的氧化对样品的发光性能有很大的影响.当在均相沉淀过程中添加聚乙二醇分散剂并在氮气气氛下煅烧后,产物的荧光性能得到大幅度提升.     

稀土荧光高分子的制备及其荧光性能研究

以黄色Y3Al5O12:Ce、红色Ca Al Si N3:Eu发光材料和有机硅树脂为原料,通过模压法制备了不同Y3Al5O12:Ce含量的稀土荧光高分子,并进一步封装出白光LED。采用X射线衍射、荧光光谱仪、高精度快速光谱辐射计对荧光高分子样品和白光LED的晶型结构、荧光特性、波长转换效率、发光效率、光通量等光色参数进行了测试和计算。结果表明:发光材料的混合并未破坏其本身的晶型结构,X射线衍射谱图与标准卡一致;样品具有宽带激发光谱,峰值位于467 nm,发射光谱峰值548 nm,半波宽90.3 nm,适于宽光谱白光LED的制备,其发射强度随着Y3Al5O12:Ce质量分数的增加而提高。样品的波长转换效率与质量分数表现出正相关关系,但由于吸收饱和效应,其增幅逐渐降低。根据所封装白光LED中色坐标点分布和色温的综合分析结果,确定Y3Al5O12:Ce的最优用量为5.66%,对应的白光LED的发光效率为126 lm/W,色温为6 196 K,显色指数为62。不同电流下的光谱变化测试结果表明样品具有电流稳定性。此外,通过加入Ca Al Si N3:Eu,可将白光LED的显色指数提高至81,色温则变化至暖白区的2 726 K。