红色荧光粉CaAlSiN_(3)∶Eu^(2+)的结构精修和性能

运用高温固相法合成系列掺铕(Eu)的氮化物荧光粉Ca1-xAlSiN_(3)∶xEu^(2+),对所得到的最佳样品Ca_(0.99)AlSiN_(3)∶0.01Eu^(2+)进行系列表征和结构精修.结果表明,样品Ca_(0.99)AlSiN_(3)∶0.01Eu^(2+)的晶粒尺寸为10μm左右,各元素分布均匀,其精修图与实测XRD谱图基本吻合,属于正交晶系结构.该样品的色坐标为(0.645 1, 0.354 5),落在红光区域,色纯度高达100%,相关色温为2 449 K,属于低色温.该荧光粉在298~473 K范围内表现出良好的热稳定性,活化能为0.26 eV,具有广阔的市场前景.

Mn^(4+)激活氟化物红色荧光粉的制备与表面改性研究进展

白光发光二极管因其节能、环保、高效等特性,在照明和显示等领域具有广泛的应用。一直以来,获得具有低色温(CCT=2700~4500 K)、高显色指数(CRI,R_(a)>80)、节约成本且适宜人眼的暖白光发光二极管是该领域研究者不懈的追求。其中红色荧光粉在高显色性能荧光粉转换型白光发光二极管器件中发挥重大作用,其研究与开发具有重要意义。概述了近年来Mn^(4+)掺杂氟化物红色荧光粉的研究进展,主要介绍了该类荧光粉材料的常规和绿色制备方法,针对Mn^(4+)掺杂氟化物红色荧光粉耐湿性能较差的特点,对其改性的相关报道进行了总结归纳。最后,对此类荧光粉所面临的问题进行了分析展望。

Eu^(3+)掺杂CaLaGaO_(4)红色荧光粉的制备及其荧光性能

采用高温固相法制备不同浓度Eu^(3+)掺杂CaLaGaO_(4)系列红色荧光粉。研究结果显示,该系列荧光粉能够被392 nm的近紫外光有效激发,在609 nm处有强烈的红光发射,其光强主要依赖于Eu^(3+)的^(5)D_(0)→^(7)F_(2)跃迁所发射的光,且在Eu^(3+)浓度达到0.3时发光强度达到最大,其色坐标为(0.613,0.359),与标准红光坐标(0.670,0.330)较为接近,色纯度高达96.3%。由于热猝灭效应,当样品温度升高至498 K时,发光强度仍保持室温下的75%,激活能为0.1513 eV。

钼酸钡基红色荧光粉的优化制备与发光性能研究

白光LED具有能耗低、寿命长、绿色环保等许多优点,被认为是新一代环保型固态照明光源。本文采用固相反应法制备了Ba_(1-x)MoO_(4):xEu^(3+)(x=0.05~0.5)和Ba_(0.8-y)MoO_(4):0.2Eu^(3+),yk^(+)(y=0~0.14)系列荧光粉;采用X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱仪对荧光粉的物相和发光性能进行表征。

二价阳离子掺杂对钛酸盐基红色荧光粉性能的影响

白光LED以其所具备的环保、省电、效率高、寿命长等优点被广泛使用,而红色荧光粉是其发光所必需的。本文使用高温固相法,在1200℃下烧结4小时,制备了二价阳离子掺杂的CaTiO_(3):Eu^(3+)(CTE)红色荧光粉,研究二价阳离子(Mg^(2+),Zn^(2+))掺杂浓度对钛酸盐基红色荧光粉发光性能的影响。结构分析表明XRD图谱与CaTiO_(3)的标准PDF卡片符合得很好,表明烧结荧光粉为纯度较高的单相物质,具有较好的结晶性。经过一系列分析,结果表明,Mg^(2+)对CaTiO_(3):Eu^(3+)进行掺杂可以改善其发光性能,特别当掺杂浓度为4%时,其发光强度增强了约1.5倍。表明合适的二价阳离子掺杂有利于钛酸盐基红色荧光粉发光性能的提升,对CTE荧光粉的应用具有一定的参考意义。

Eu^(3+)掺杂Y_(2)MgTiO_(6)红色荧光粉的制备及发光性质研究

采用溶胶-凝胶法制备出Y_(2-2 x)MgTiO_(6)∶2 x Eu^(3+)(YMT∶2 x Eu^(3+),0≤x≤0.11)新型红色荧光粉。通过X射线衍射仪(XRD)检测样品的纯度,结果显示YMT∶Eu^(3+)样品属于单斜晶系,空间群为P21/n,无其他杂相。扫描电子显微镜(SEM)照片显示荧光粉为2μm的不规则颗粒。当激发波长为264 nm时,发射光谱出现四个尖锐的发射峰,分别位于591(^(5)D_(0)→^(7)F_(1))、619(^(5)D_(0)→^(7)F_(2))、657(^(5)D_(0)→^(7)F_(3))和693 nm(^(5)D_(0)→^(7)F_(4))。Eu^(3+)离子之间能量传递为电偶极子-电偶极子(d-d)相互作用。YMT∶0.14Eu^(3+)荧光粉的CIE色度坐标为(0.645,0.332),与红光标准色坐标(0.67,0.33)非常接近。变温PL光谱及热激活能计算结果显示荧光粉具有一定的热稳定性,因此YMT∶Eu^(3+)是一种具有潜在应用价值的LED红色荧光粉。

室温共沉淀法制备KNaSiF_(6)∶Mn^(4+)红色荧光粉及发光性能研究

采用简单的室温共沉淀法制备了发光强度较高的KNaSiF_(6)∶Mn^(4+)红色荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对荧光粉的结构、形貌、激发和发射光谱进行了表征。详细探究了合成过程中原料、HF用量以及Mn4+掺杂量对样品结构和发光性能的影响。结果表明:当NaF与KF配比为1∶1,HF用量为9mL,Mn^(4+)掺杂浓度为7.5%时,样品为纯相且发光强度最大;在463nm激发下,最强窄带发射峰位于631nm处,且于620nm观察到较强的零声子线ZPL发射。

植物生长照明用La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)∶Mn^(4+)红色荧光粉的制备及光谱特性

采用传统高温固相法制备了一系列La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)红色荧光粉,并对其结构、形貌和光谱特性进行了研究。研究结果表明:La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)与La_(2)Mg_(4/3)Nb_(2/3)O_(6)具有相同的双钙钛矿结构,Mn^(4+)掺杂对荧光粉的结构没有影响。La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉在360与510 nm处有两个较宽的激发峰,分别对应Mn^(4+)的^(4)A_(2g)→^(2)T_(2g)与^(4)A_(2g)→^(4)T_(2g)跃迁。在360 nm激发下,La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉在710 nm处呈现出较强的红光发射峰,对应Mn^(4+)的^(2)E_(g)→^(4)A_(2g)跃迁发射。Mn^(4+)在La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)基质中的最佳掺杂浓度为0.004,此时的量子效率高达89.6%,色纯度为99%。根据激发光谱和发射光谱分析了Mn^(4+)在La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3)O_(6)基质中的晶体场强,并计算了晶体场参数D_(q)、B和C。结合Mn^(4+)的位型坐标图分析了La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉的温度猝灭过程,计算得到其激活能为0.355 eV。最后,对比了La_(2)Mg_(4/3)Sb_(2/3-x)O_(6)∶xMn^(4+)荧光粉的发射光谱与植物光敏色素红外吸收型(P_(R))、远红外吸收型(P_(FR))的吸收光谱,并初步评估了其在LED植物照明领域的应用前景。

新型橙红色荧光粉Ba_(3-x)S_(r)Nb_(2)O_(9):xSm^(3+)光致发光研究

采用高温固相法制备了一类新型橙红荧光粉Ba_(3-x)S_(r)Nb_(2)O_(9):xSm^(3+),通过XRD图谱鉴定了样品的纯相结构。根据激发发射光谱,紫外激发406 nm下,该荧光粉在596 nm处呈现出明亮的橙红光发射,Sm3+的猝灭浓度为0.04。结合变温光谱,分析得出在高温453 K下,其PL发射强度仍保持在室温下的76.5%,具有良好的热稳定性。此外,通过将样品与蓝色LED芯片简易封装,在激发电流160 mA下,Sm^(3+)掺杂荧光粉在色坐标(0.3314,0.3381)下发出明亮的白光,接近理想白光(x=0.33,y=0.33),显色指数高达93.3。结果表明,作为新型铌酸锶钡基质的荧光粉,在掺杂稀土Sm3+后,在紫外白光发光二极管(UV-WLEDs)中具有极高的应用可行性。

白光LED用Mn^(4+)激活氟氧化物红色荧光粉研究进展

近年来,白光LED因其节能、环保、长寿命等优点已成为市场主流照明。高性能红色荧光粉是改善白光LED显色性的重要材料。Mn^(4+)激活氟氧化物红色荧光粉兼具了氟化物的良好发光性能和氧化物的高稳定性,当前已成为了一个研究热点。本文综述了多种以Mn^(4+)为激活剂的氟氧化物红色荧光粉,从晶体场理论以及热猝灭机理的角度出发,分类详述了各荧光粉晶体结构对发光性能的影响关系,以期为改善Mn^(4+)激活氟氧化物荧光粉发光性能提供理论指导。最后总结了Mn^(4+)激活氟氧化物红色荧光粉的优缺点和研究中存在的问题,并对未来的发展趋势进行了展望。

暖白光发光二极管用红色荧光粉K_(2)TiF_(6)∶Mn^(4+)的绿色合成

Mn^(4+)掺杂的氟化物荧光粉具有宽带吸收、窄带红光发射、合成工艺简单等特点,在照明及显示领域受到极大关注,但其制备需要用到强腐蚀性的氢氟酸。本研究采用共沉淀法,分别以盐酸、硝酸、磷酸、醋酸替代氢氟酸制备了K_(2)TiF_(6)∶Mn^(4+)荧光粉,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪等对荧光粉的结构、形貌、性能进行表征。结果表明:酸性越强,荧光粉的结晶越好、形貌越完整、发光强度也越高,用强酸制备的样品与用氢氟酸制备的样品发光强度接近。将荧光粉用于制备白光发光二极管(light-emitting diode,LED)器件并进行光色性能的测试,结果表明:红色荧光粉的加入,能显著降低色温、提高显色指数;强酸样品的LED器件与氢氟酸样品的LED器件性能相当。

一种新型氟化物红色荧光粉BaTaF_(7)∶Mn^(4+)

采用共沉淀方法合成了一种新型氟化物红色荧光粉BaTaF_(7)∶Mn^(4+),确定了BaTaF_(7)的组成与晶体结构,研究并讨论了晶体结构与发光性能之间的关系。在紫外(UV)和蓝光激发下,BaTaF_(7)∶Mn^(4+)荧光粉在630 nm表现出强烈的零声子线(ZPL)发射,其源于晶体结构中[MnF_(7)]畸变八面体的C3v群对称环境。由YAG∶Ce3+和BaTaF_(7)∶Mn^(4+)荧光粉混合制备的暖白光LED表现出较优异的性能,表明BaTaF_(7)∶Mn^(4+)具有成为暖白色发光二极管红色荧光粉的应用潜力。

Eu^(3+)掺杂Ca_(2)ZrSi_(4)O_(12)的红色荧光粉性能分析

采用高温固相法制备Ca_(2(1-x))ZrSi_(4)O_(12):2x Eu^(3+)系列红色荧光粉,并对样品的物相结构、荧光特性、热稳定性和色坐标进行实验分析。分析结果表明:红色荧光粉Ca_(2)ZrSi_(4)O_(12):Eu^(3+)可以被紫外光或蓝光激发,并在612 nm处表现出较强的红光发射;Eu^(3+)的最佳掺杂浓度为60%,浓度淬灭机理归因于电四级-电四极相互作用;样品在室温到453 K这一温度范围内有较为良好的热稳定性;所有样品色坐标均位于红色发光区域。表明Eu^(3+)掺杂Ca_(2)ZrSi_(4)O_(12)荧光粉在白光LED领域具有潜在的应用前景。

Sm^(3+)离子激活Y_(2)MgTiO_(6)橙红色荧光粉的制备及发光性质研究

采用溶胶-凝胶法合成了一系列橙红色发光的Y_(2-2x)MgTiO_(6)∶2xSm^(3+)(YMT∶2xSm^(3+),0≤x≤0.11)荧光粉。通过粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光激发和发射光谱对样品进行了表征分析。结果表明,所制备的YMT∶Sm^(3+)样品为纯相,无任何杂质;荧光粉颗粒尺寸为2~3μm,分散性较好且无明显团聚。在407 nm的近紫外光激发下,样品的发射光谱在500~700 nm波长范围内存在三个显著的发射峰,分别是603 nm(~4G_(5/2)→~6H_(7/2))和650 nm(~4G_(5/2)→~6H_(9/2))处较强的红光,以及566 nm(~4G_(5/2)→~6H_(5/2))处较弱的绿光。Sm^(3+)离子的最佳掺杂浓度为5 mol%,理论计算出Sm^(3+)离子的临界转移距离为1.619 nm。当Sm^(3+)浓度超过5 mol%时,出现明显的浓度猝灭效应,该效应归因于Sm^(3+)离子之间电四极子-电四极子(q-q)相互作用。YMT∶Sm^(3+)荧光粉的CIE色度坐标位于橙红光区域,是一种具有潜在应用价值的白光LED用红色荧光粉。

白光LED用红色荧光粉α-Gd_2(MoO_4)_3∶Eu的制备及其发光性能研究

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2(MoO4)3∶Eu。利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究。分析了助熔剂和激活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响。结果表明这种荧光粉可以被近紫外光(395nm)和蓝光(465nm)有效激发,发射峰值位于613nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光,激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合。因此,三价Eu离子激活的α相Gd2(MoO4)3是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。

Sr_2SiO_4:Sm^(3+)红色荧光粉的发光特性(英文)

用高温固相法合成了Sr2SiO4:Sm3+红色荧光粉,并研究粉体的发光性质。发射光谱由位于红橙区的3个主要荧光发射峰组成,峰值分别位于 570,606nm和653nm,对应了Sm3+的4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2特征跃迁发射,606nm的发射最强。激发光谱表现从350nm到420nm的宽带,可以被近紫外光辐射二极管(near-ultraviolet light-emitting diodes, UVLED)管芯产生的350～410 nm辐射有效激发。研究了 Sm3+掺杂和不同电荷补偿剂对样品发光亮度的影响,Sm3+掺杂摩尔分数为6%、电荷补偿剂为Cl–时的效果最好。Sr2SiO4:Sm3+是一种适用于白光LED的红色荧光粉。

白光LED用红色荧光粉Gd_2Mo_3O_9∶Eu^(3+)的制备及表征

利用Na2CO3作为助熔剂,采用高温固相反应方法制备了三价铕离子激活的Gd2Mo3O9红色荧光粉。利用XRD和荧光光谱,研究了助熔剂的量、制备时的温度以及激活剂Eu3+的浓度对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响。测试结果表明,这种新型的荧光粉可以被紫外光280nm,近紫外光395nm和蓝光465nm有效激发,发射主峰位于613nm,并且证明Eu3+离子在晶体结构中占据了非反演对称中心的位置。395,465nm的吸收与目前广泛应用的紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。

白光LED用钨/钼酸盐红色荧光粉的研究进展

着重介绍和综述了目前国内外白光LED用红色荧光粉钼酸盐、钨酸盐和钨/钼酸盐等几大主要体系的发光性质及最新研究成果和发展现状,指出了这些荧光粉目前存在的问题并展望了其发展趋势。

白光LED用钼酸盐体系红色荧光粉的研究进展

详细介绍目前白光LED用钼酸盐体系红色荧光粉的研究现状,重点介绍近几年来钼酸盐荧光粉在制备合成方面的最新进展,最后展望了LED用钼酸盐红色荧光粉的发展前景。

LiGd(W_yMo_(1-y))_2O_(8-x/2)F_x∶Eu^(3+)红色荧光粉的制备和发光特性

采用高温固相法制备了LiGd(W_yMo_(1-y))_2O_(8-x/2)F_x∶0.4Eu^(3+)(x=0~1,y=0~1)系列白光LED用红色荧光粉。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、荧光光谱仪对荧光粉的形貌、结构、光学性能进行了表征。结果表明,Eu^(3+)、F-和WO_4^(2-)的掺杂没有改变LiGd(MoO_4)_2的四方晶系白钨矿结构;F^-和WO_4^(2-)最佳掺杂量分别为x=0.6,y=0.4。在396 nm激发下,LiGd(W_(0.4)Mo_(0.6))_2O_(7.7)F_(0.6)∶0.4Eu^(3+)的发光强度比未掺杂样品提高了60%,量子效率可达66.23%。当温度升高至100℃时,样品的发射强度降为25℃时的76.6%。在460 nm激发下,样品的最强窄带发射峰位于617 nm处,归属于~5D_0→~7F_2跃迁,色坐标为(0.649 9,0.346 3)。5D0能级的荧光寿命曲线遵循单指数规律衰减,随着F-掺杂浓度的增加,5D0能级的荧光寿命不断增加,归因于低声子能量的F-掺入有效减小了能量的无辐射跃迁概率。所制备的LiGd(W_(0.4)Mo_(0.6))_2O_(7.7)F_(0.6)∶0.4Eu^(3+)荧光粉有望应用于白光LED。