稀土发光材料在固体白光LED照明中的应用分析

在节能降耗的大背景下思考节能降耗的方式,并在实践中强调节能措施的具体利用,这对于实现绿色发展有显著意义。现如今,节能已经成为了社会发展的主题,所以探索21世纪新一代的节能光源是有显著价值的。就目前的资料研究来看,固体白光LED照明将会成为21世纪新一代的节能光源,所以思考固体白光LED照明发展实践中需要考虑的问题是非常必要的。我国稀土行业在技术改革与创新中总结出了不少技术和措施,这些技术和措施的利用推动了稀土行业的迅速发展。就目前的研究来看,稀土发光材料在固体白光LED照明中的潜力是巨大的,所以研究稀土发光材料的具体利用是非常必要的。文章对相关的内容做分析与研究,旨在为实践提供参考。

高速公路可变标志LED平均发光强度离散性分析研究

为进一步提高高速公路可变标志发光均匀性,研究利用LED分布光度计对同批次4种不同颜色单粒LED的平均发光强度进行检测,可通过采用平均值、标准差、变异系数和不均匀度等对数据进行计算,基于计算结果,分析不同颜色LED平均发光强度的稳定性,并进一步探讨LED平均发光强度检测过程中的影响因素及控制措施。研究结果表明:在进行产品质量控制和可变标志的验收检测过程中,应根据国家标准规定加强对同批次单粒LED的检测,通过数据分析评价同批次LED平均发光强度的离散性和不均匀度,以保证可变标志发光单元的发光均匀性。

基于LED发光技术的仿生服装设计

仿生服装设计的灵感源于自然,具有环保与贴近自然的属性,为结合LED发光技术与仿生服装设计,拓展仿生服装的设计方式,文章从LED发光材料入手,分析其特点以及在仿生服装中运用的优势,然后对仿生服装的概念及应用进行归纳,从形态仿生、色彩仿生和功能仿生3个方面分析仿生服装的设计方法。通过前期研究,最终设计一款基于LED发光技术的仿生服装,为设计开发具有环保理念的仿生服装提供一些新的设计思路。

温度和电流对白光LED发光效率的影响

对大功率白光LED发光效率进行了研究,得出温度和电流对LED发光效率的影响:随着温度的升高,势阱中辐射复合几率降低,从而降低了发光效率;电流的升高,使更多的非平衡载流子穿过势垒,降低了发光效率。LED工作时,过高的工作温度或者过大的工作电流都会产生明显的光衰:如果LED工作温度超过芯片的承载温度,这将会使LED的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并且对LED造成永久性破坏;如果LED的工作电流超过芯片的饱和电流,也会使LED发光效率快速降低,产生明显的光衰。并且LED所能承载的温度与饱和电流有一定关系,散热良好的装置可以使LED工作温度相对降低些,饱和电流也可以更大,LED也就可以在相对较大的电流下工作。

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。

PDP、FED及LED发光材料的最近发展

对彩色等离子体平板显示（ＰＤＰ）、场发射显示（ＦＥＤ）、蓝／绿发光二极管（ＬＥＤ）及蓝紫光激光二极管（ＬＤ）用的发光材料的现状和最近发展予以综述和讨论。

白光LED蓝光转换材料的发光特性研究

用稀土氧化物作为原料，通过高能球磨与反应烧结的方法，在1300℃合成了高纯度的铈激活和铈、钆共激活的钇铝石榴石蓝光转换材料，采用X射线衍射分析了产物的晶体结构，采用发射光谱和激发光谱研究了基质中Ce^3＋的发光特性以及Gd件对它的影响。结果表明，产物为立方晶系的钇铝石榴石晶体，可以被蓝光有效激发，通过调整掺杂离子的摩尔浓度，荧光粉的发射波长可覆盖530-560nm的黄绿光范围。利用荧光粉转换法制备了白光LED（1ightemittingdiode，发光二极管），在工作电流为20mA、工作电压为3．5V的条件下，所制备的白光LED色坐标x=0．310，y=0．323，光效26．131m·W^-1，显色指数81．8，色温6605K。

LED多光谱间歇发光太阳能杀虫灯对稻田害虫诱杀效果

南方水稻种植期间害虫轮流发生,以稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟的危害性最大,为了降低水稻害虫的发生率,防止农药的滥用,最好是采用物理防治。试验根据害虫的趋光性的波段范围以及夜晚活动旺盛时间(扑灯节律)的差异,研制了一种LED(light emitting diodes)多光谱循环式太阳能杀虫灯,实现诱捕害虫的最大化。试验结果发现该灯对水稻害虫有较大的诱杀力,期间诱杀稻纵卷叶螟32.5%、二化螟25.6%、三化螟25.15%,各类稻飞虱占9.35%,其它害虫类别6.90%,灯区较对照区减少药剂防治2次;该灯对益虫的影响较小,诱捕的益害比为0.0089∶1,有利于保护生态平衡。该灯能有效地杀灭水稻害虫,减少水稻种植过程中农药使用量并提高经济效益。

一种可用于白光LED的硅酸盐红光荧光粉发光特性的研究

采用固相合成法制备了成分为M1-xSiO3:xEu3+(M=Mg,Ca,Sr,Ba)的红光荧光粉。测量了它们的激发光谱和发射光谱。它们均发射红光,可用于近紫外和蓝光LED芯片,与其他荧光粉一起封装白光LED以调节显示指数和色温等参数。BaSiO3:Eu3+在室温下发射的主峰波长是613nm的红光,激发峰值在393和464nm,可用于调节基于近紫外或者蓝光芯片的白光LED的显色指数。用高斯曲线对它的发射光谱进行了拟合,分析了它的能级跃迁的情况。结果发现,BaSiO3:Eu3+的发射峰是由5D0→7F0(583.04nm),5D0→7F1(592nm),5D0→7F2(612.15和620.79nm),5D0→7F3(650.55nm)和5D0→7F4(688.5和701.5nm)跃迁得到的。用两个高斯函数拟合5D0→7F2和5D0→47的发射峰可以得到更合理的结果,并且5D0→7F0和5D0→7F1这两个能级跃迁的发射峰叠加在一起只能观察到一个峰值。

氮化镓发光二级管蓝光转换材料的合成和发光性质

合成了Ce3+掺杂的稀土石榴石结构复合氧化物体系(Y1-xGdx)3Al5O12、(Y1-xLux)3Al5O12、(Y1-xLax)3Al5O12、(Y1-xYbx)3Al5O12和(Y1-xTbx)3Al5O12.重点研究了(Y1-xGdx)3Al5O12:Ce3+和(Y1-xLux)3Al5O12:Ce3+两个体系的晶体结构和发光性质.这些体系都具有立方石榴石结构.(Y1-xGdx)3Al5O12:Ce3+体系随Gd取代Y,晶胞参数略有增加.荧光光谱的发射波长随Gd浓度增加发生红移,当x=0.5时发射波长达到最大值(560nm),并不再随Gd含量增加而变化.(Y1-xLux)3Al5O12:Ce3+的晶胞参数随Lu取代Y而减小,但均保持了立方石榴石结构.荧光光谱的发射波长随Lu3+的增加向短波方向移动,Lu3Al5O12:Ce3+的发射波长的峰值为520nm,体系的蓝移量是20nm.利用分离发光中心的位形坐标模型对波长的移动作了定性解释.这两个体系的发射波长的可调节特性,对改善与氮化镓发光二极管(LED)匹配的蓝光转换材料的色坐标、色温等显色性质具有重要意义.

电子束辐照对GaN基LED发光性能的影响

研究了不同能量的电子束辐照对GaN基发光二极管(Light emitting diode,LED)发光性能的影响。利用实验室提供的电子束模拟空间电子辐射,对GaN基LED外延片进行1.5,3.0,4.5 MeV电子束辐照实验,并应用光致发光(Photoluminescence,PL)谱测试发光性能。结果表明:在1.5 MeV电子束辐照下,采用10 kGy剂量辐照时,LED的发光强度增加约25%;而在100 kGy剂量辐照时,LED的发光强度降低约16%。3 MeV的电子束辐照可使原来色纯度不高的LED的色纯度变好,而更高能量的辐照将会引起器件失效。

白光LED用荧光粉Ba_(1.97)Ca_(1-x)(B_3O_6)_2∶Eu_(0.03)^(2+),Mn_x^(2+)的制备及其发光特性

采用高温固相反应法制备了Ba1.97Ca1-x(B3O6)2∶Eu2+,Mnx2+(x=0,0.03,0.06,0.15)荧光粉,研究了其相组成与荧光特性。结果表明,样品具有单相Ba2Ca(B3O6)2晶体结构。Eu2+同时占据Ba2+格位和Ca2+格位。在317 nm波长的紫外光激发下,Eu2+辐射出峰值在450 nm附近的宽谱蓝光。通过能量传递作用,Mn2+辐射峰值为600 nm左右的宽谱红光。蓝光和红光叠加形成色坐标为(x=0.371,y=0.282)的近白光发射。样品的激发光谱分布在250~400 nm的波长范围,有望在紫外激发的白光LED中获得应用。

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。

硒（Ⅳ）－碘化物－结晶紫体系的共振发光和二级散射光谱

硒（Ⅳ）－碘化物－结晶紫体系的共振发光和二级散射光谱刘绍璞，刘忠芳（西南师范大学环境化学研究所，重庆，６３０７１５）关键词共振发光，二级散射，反二级散射，硒（Ⅳ）－碘化物－结晶紫体系，硒的测定长期以来，溶液体系的共振发光和二级散射现象常常被人们忽略。...

白光LED用红色荧光粉Sr_2Eu_xGd_(1-x)AlO_5的制备及其发光性质

用高温固相反应法合成了Sr2Eu x Gd1-x AlO5红色荧光粉,研究了荧光粉的晶体结构和发光性质。在紫外光和近紫外光激发下,样品的发射光谱由Eu3+的5D0→7F J(J=0,1,2,3,4)特征发射组成,其中Eu3+离子的5D0→7F1(λ=590 nm)和5D0→7F2(λ=622 nm)跃迁发射的强度最大。当Eu3+离子的摩尔分数为0.75时,样品的发光最强。研究结果表明,Sr2Eu x Gd1-x AlO5荧光粉是一种在近紫外芯片白光LED上有应用前景的红光荧光粉。

白光LED用SrMoO_4:Eu^(3+)荧光粉的制备及发光性能研究

采用水热法制备红色荧光粉SrMoO4:Eu3+,该荧光粉能很好的与紫外及蓝光LED匹配。利用X射线衍射(XRD)、场发射环境扫描电镜(FESEM)和光致发光光谱(PL)等手段进行样品表征。XRD数据与标准卡片PDF#85-809相匹配;FESEM图谱显示出在不同温度下所制备的样品形貌;样品在紫外光和蓝光激发下发射主峰位于616 nm处。样品发光强度与Eu3+掺杂浓度有关,Eu3+的最佳掺杂浓度为7%;该样品的最佳烧结温度为600℃;引入不同的补偿电荷对荧光粉发光性能进行改进,当K+作为补偿电荷时样品的发光强度最大。合成的样品SrMoO4:Eu3+,K+CIE色坐标为(0.59,0.40),可用于白光LED红色荧光材料。

白光LED用MSrAl_3O_7:Eu^(2+)(M=Y,La,Gd)绿色发光材料合成及其光学性能

采用传统的高温固相合成技术制备出一系列组成为MSrAl3O7:Eu2+(M=Y,La,Gd)的新型绿色发射荧光体。通过X射线衍射(XRD)研究其晶体结构发现:MSrAl3O7:Eu2+系列荧光体属于M2O3-SrO-Al2O3赝三元体系的稳定结晶相。荧光光谱测试表明:MSrAl3O7:Eu2+(M=Y、La、Gd)材料均是优良的白光LED用绿色荧光体,可被近紫外(300～450nm)有效激发,产生较强的绿色发射光,发射主峰位于517nm左右,样品的紫外-可见(UV-vis)光谱进一步证实了其有效吸收近紫外光的特征。研究还发现,在MSrAl3O7:Eu2+(M=Y、La、Gd)系列荧光体中,LaSrAl3O7:Eu2+具有最强的绿色发射光,进一步地比较不同温度下LaSrAl3O7:Eu2+材料的结构与光谱特性表明,1400℃合成的样品具有稳定的结构和最佳的发光性能。

白光LED用Ce^(3+)/Sm^(3+)共掺玻璃和微晶玻璃的发光特性及能量传递研究(英文)

采用高温熔融法制备了一系列Ce3+/Sm3+共掺透明微晶玻璃,并研究了其发光特性。在微晶玻璃中Ce3+呈现出基于4f-5d跃迁的较强的宽带蓝光发射,通过调节Ce3+/Sm3+离子的掺杂浓度,Ce3+/Sm3+离子共掺微晶玻璃发光的色度逐渐发生变化,当CeO2/Sm2O3掺杂的量比为1∶1时,制得的微晶玻璃发光色坐标为(0.315,0.296)。通过光谱和荧光衰减曲线,研究了Ce3+离子到Sm3+离子的能量传递,在SAZKNGC0.6S0.6微晶玻璃中,Ce3+离子向Sm3+离子传递能量效率约为20%。结果表明,Ce3+/Sm3+共掺微晶玻璃是白光LED的一种潜在基质材料。

发光二极管(LED)红蓝光照对不同水稻品种秧苗素质的影响

为探讨水稻育秧的光需求规律,促进水稻工厂化育秧的开展,以合丰和黄秀2个水稻品种为材料,研究了发光二极管(LED)红蓝单色光照对水稻秧苗素质的影响。结果表明,LED红蓝单色光长时间照射水稻秧苗,会影响秧苗的正常生长,导致秧苗素质较对照(普通荧光灯)下降。与红光处理相比,蓝光处理的水稻秧苗的光合色素含量下降较快,但使体内叶绿素a和类胡萝卜素含量维持在较高水平。蓝光处理抑制水稻秧苗的伸长生长,根长、株高都低于红光处理,却可以增加秧苗根数、茎粗,增加干物质积累,使壮苗指数等秧苗素质指标优于红光处理。这说明红蓝单色LED光源不能作为独立光源用于水稻工厂化育秧。

GaN基绿光LED材料蓝带发光对器件特性的影响

分析比较了在不同外延生长条件下 Ga N基高 In组分绿光 L ED材料室温和低温 10 K下光致发光谱中蓝带发光峰 ,研究了外延结构中 p型层蓝带峰发光特性对材料晶体质量和器件电光转换效率的影响 .结果表明 :通过优化 p型层的外延生长条件 ,可有效降低和消除其蓝带发光峰较之多量子阱主峰的相对强度 ,有利于提高 L ED器件特别是高 In组分绿光 L ED器件在同等注入电流条件下的发光功率 .