近紫外激发具有颜色可调的Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉

本文采用固相法在500℃合成了Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉,并通过XRD,SEM,吸收,激发和发射光谱研究了其结构、形貌和发光特性.XRD和SEM结果表明在500℃下即可成功合成纯四方相片层结构的Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉.吸收光谱表明掺杂Er^(3+)/Eu^(3+)离子使BiOCl形成杂质能级;激发光谱显示该荧光粉具有来自于基质BiOCl价带(VB)到导带(CB)跃迁的优异宽带近紫外激发特性.在380 nm近紫外光激发下,同时获得了Er^(3+)离子和Eu^(3+)离子的特征发射峰,其中发光中心位于410 nm(~2H_(9/2)→~4I_(15/2)),525 nm(~2H_(11/2)→~4I_(15/2)),554 nm(~4S_(3/2)→~4I_(15/2)),673 nm(~4F_(9/2)→~4I_(15/2))的发射峰来自于Er^(3+)离子的跃迁,而581 nm(~5D_0→~7F_0),594 nm(~5D_0→~7F_1),622 nm(~5D_0→~7F_2),653 nm(~5D_0→~7F_3),699 nm(~5D_0→~7F_4)的发射峰则来自于Eu^(3+)离子的跃迁.值得注意的是,与传统Er^(3+)/Eu^(3+)掺杂的材料不同,该荧光粉还具有独特高效的紫光(Er^(3+))和长波红光(Eu^(3+))发射特性,分析表明这与BiOCl的结构有关;并且通过改变掺杂浓度,实现了发光颜色由黄绿光→黄光→橙红光的调节.研究结果表明Er^(3+)/Eu^(3+)共掺BiOCl荧光粉有望成为一种潜在的近紫外激发白光LED荧光粉.

近紫外激发白光LED用Eu^(3+)、Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉的合成及发光性质

本文采用溶胶-凝胶法分别制备了Eu^(3+)和Sm^(3+)掺杂Y_2MoO_6荧光粉。产物的结构、形貌和发光性质分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、发射光谱(PL)、激发光谱(PLE)及荧光寿命谱(Lifetime)等进行了表征。XRD证实产物为纯相单斜结构,空间群C2/c,SEM照片显示两种体系尺寸均在亚微米量级。激发光谱显示两种体系均能有效吸收近紫外波段光,并表现出良好的红色、橙红色发光性能。同时,深入研究了其发光机理、浓度淬灭效应及色度坐标。该系列荧光粉将在近紫外激发白光LED中有着潜在的应用价值。

近紫外激发BiOCl∶Dy^(3+)白光LED荧光粉的制备及发光性能研究

新型单一基质型白色荧光粉是当前白光LED荧光粉研究的热点。宽带隙半导体BiOCl物化性质稳定,声子能量低,晶体结构对称性低、极化性强,具有作为稀土掺杂荧光粉基质材料的潜质。采用固相法制备了BiOCl∶Dy3+及BiOCl∶Li+,Dy3+荧光粉,并采用XRD、激发和发射光谱研究了其结构和发光特性。XRD结果显示在500℃低温下即可成功合成出纯四方相的稀土掺杂BiOCl晶体,而Li+掺入可进一步提高样品结晶度。在389nm近紫外光激发下,荧光粉具有位于478nm(蓝)和574nm(黄)波段的Dy3+特征发射峰,并呈现较低的蓝黄光发射比例和优异的白光发射特性。相比单掺体系,Li+掺杂不仅使荧光粉发射增强,还实现了发光颜色的调节。研究结果表明,BiOCl∶Dy3+荧光粉制备温度低,具有良好的近紫外光激发和白光发射特性,其较低黄蓝光发射比例性质可能与BiOCl独特的晶体结构有关;上述特性使其可能成为一种新型的潜在近紫外激发白光LED荧光粉。

近紫外激发单一基质荧光粉的研究进展

白光LED(light-emittingdiode)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Eu^(2+)、Ce^(3+),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。

近紫外激发Ca2NaMg2V3O12:Sm3+荧光粉的制备及发光性能

近紫外激发单一基质白光发射荧光粉是当前LED用荧光转换材料的研究热点。采用高温固相反应制备了Ca2NaMg2V3O12∶Sm^3+荧光粉,并利用X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪等测试手段,对其物质结构和荧光性能进行了表征。探讨了(VO4)^3-基团的发光机理,及其与Sm^3+离子之间的能量传递机制。结果表明:Ca2NaMg2V3O12∶Sm^3+荧光粉属于立方相晶体结构。在340nm紫外线激发下,样品发射蓝绿光,发射最强峰位于500nm,发射光谱覆盖整个可见光区。Sm^3+离子的最佳掺杂浓度为0.03,同时(VO4)^3-基团与Sm^3+离子之间的能量传递主要是通过电四偶极-电四偶极相互作用来实现的。

近紫外光激发的白光LED用单基质硅酸盐荧光粉的研究进展

白光LED被称作第4代照明光源,有着庞大的应用市场。荧光粉光转换白光LED是当今固态照明的主流方案。研制近紫外光激发的白光LED用单基质硅酸盐荧光粉具有十分重要的意义。综述了目前国内外这一领域的研究进展,并指出了当前存在的问题及未来的发展方向。

近紫外激发NaGd（WO4）2:Ln3+（Ln=Tb,Dy,Sm,Eu）荧光粉的微波水热合成及发光性能

采用微波水热合成法,在不添加任何表面活性剂或者模版的条件下,快速合成了系列NaGd（WO4）2：Ln^3＋（Ln=Tb, Dy, Sm,Eu）荧光粉。探讨了pH值、反应温度和反应时间对样品物相结构、微观形貌及发光性能的影响。结果表明：反应体系pH值为8.0,在180℃下反应60min即可合成四方晶系Na Gd（WO4）2的纯相,且结晶良好,形貌为规整的四方盘。所合成的NaGd（WO4）2：Ln^3＋系列荧光粉的激发光谱均由两部分组成：200-300nm的宽激发带归属于W–O、Ln–O之间的电荷转移;300-500 nm的系列尖峰归属于Ln^3＋的特征f–f跃迁。系列样品均可被近紫外光有效激发,当Ln^3＋为Tb^3＋、Dy^3＋、Sm^3＋和Eu^3＋时,分别呈现绿、黄、橙红和红光发射。

一种适用于近紫外光LED激发的单一相白光发光粉

采用高温固相法合成了一种单一相LiCa3MgV3O12:Eu3+白光发光粉,研究了不同的合成温度和不同Eu3+掺杂浓度等条件对其发光性能的影响。该发光粉在近紫外光激发下呈现由两个谱带组成的发射光谱,分别是峰值为530nm的[VO4]3-的特征宽带和峰值为610nm的Eu3+的特征宽带,通过调整合适的Eu3+掺杂量它们可混合成白光,当Eu3+掺杂摩尔分数为0.01时,发光粉的色品坐标为(x=0.33,y=0.34),显色指数为87。该发光粉可和具有近紫外光发射的InGaN管芯配合制得白光LED,极具应用价值。

近紫外光激发CaLa_(2-x)ZnO_5∶Eu_x的合成和发光性能

采用高温固相法合成了近紫外光激发CaLa2-xZnO5∶Eux（x＝0．01～0．2）,研究了 Eu3＋掺杂浓度对晶体结构、形貌和光谱性能的影响.对样品分别进行了 X 射线衍射（XRD）物相分析、扫描电镜（SEM）测试和荧光光谱测定（PL）.结果表明,该荧光材料为CaLa2 ZnO5单一相,属四方晶系空间群结构,形貌规则,尺寸为3～4μm,激发峰范围为250～475 nm,最强锐峰位于395 nm,发射主峰均位于625 nm,发光最强时,Eu3＋掺杂量为10％（摩尔分数）.该荧光材料能有效地吸收350~475 nm 的近紫外光,发出较强的红光,适用于近紫外光激发的白光LED.

近紫外光激发的新型蓝色荧光粉SrZnO2：Bi^3＋的合成与发光性能

采用柠檬酸溶胶．凝胶法合成了SrZnO2：Bi^3＋和SrZnO2：Bi^3＋，M^＋（M=Li，Na，K）新型蓝色荧光粉。通过X射线粉末衍射、紫外-可见吸收光谱以及荧光光谱对样品进行了表征。结果表明，其激发谱是由位于250、365nm处的两个宽峰组成，该样品能有效吸收近紫外光。在不同波长的紫外光激发下，样品都发出较强的蓝色荧光，发射谱的峰形和峰位基本相同，最大峰位在455nm附近。SrZnO2基质中Bi^3＋的最佳掺杂浓度较低，仅为1．40％。共掺杂碱金属离子既能增强SrZnO2：Bi^3＋荧光体的激发和发射强度，也可以导致激发峰的劈裂。其中以共掺Li^＋离子的效果最好,SrZnO2：Bi^3＋，Li^＋能有效地吸收365-400nm的近紫外光，发射出较强的蓝光，是一种新型白光发光二极管用蓝色荧光粉。

近紫外光LED芯片用红色荧光粉SrIn_2O_4:Eu^(3+),Sm^(3+)的制备及性能研究

利用高温固相法制备了Eu^(3+)、Sm^(3+)单掺杂及共掺杂的SrIn_2O_4荧光材料.通过XRD、激发光谱、发射光谱等对SrIn_2O_4∶Eu^(3+)、Sr In_2O_4∶Sm^(3+)、Sr In2O4∶Eu^(3+),Sm^(3+)进行表征。结果表明,Sr In2O4∶Eu^(3+)在近紫外光395 nm激发下能够有效的产生616 nm的红光发射.在Sr In2O4∶Sm^(3+)体系中发现,该系列样品适合于407 nm的紫光激发,发射峰位于607 nm.在Sr In_2O_4∶Eu3^(3+)Sm^(3+)体系中,通过光谱分析发现,基质中存在Eu^(3+)和Sm^(3+)激活剂之间的相互能量传递过程.该能量传递过程使Sr In2O4∶Eu^(3+),Sm^(3+)更适合于390~410 nm紫外芯片激发的LED用红色荧光粉。

近紫外光激发的新型蓝色荧光粉YV_xP_(1-x)O_4:Ta^(5+)的合成与发光性能

采用高温固相法成功合成了Y(V,P)O4:Ta荧光粉,并利用XRD,激发光谱和发射光谱对所合成粉体的物相结构及发光性能进行了表征。实验结果表明:粉体的结构属于锆英石结构;粉体在310 nm波长的激发下,发射光谱的主峰位于450 nm,属于Ta5+的3p63d10→3p53d104d1跃迁,当n(V)/n(P)为0.3/0.7和Ta5+的摩尔掺杂浓度为0.01时,粉体的发光性能最佳;用不同浓度NH4NO3做助熔剂制备YV0.3P0.7O4:Ta50.+01荧光粉,发现NH4NO3的摩尔浓度为5%时,粉体的发光强度最强。

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。

Ca_(3)La_(2)(BO_(3))_(4):Pr^(3+)荧光粉的制备及其发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ca_(3)La_(1.96)(BO_(3))_(4):0.04Pr^(3+)荧光粉。通过X射线衍射(XRD)确定了样品的晶体结构,通过激发光谱和发射光谱对样品发光性能进行了研究。X射线衍射测试结果表明,样品已经成相。光谱测试结果表明,在449 nm、473 nm和485 nm光的激发下,样品的发射谱峰位于607 nm附近,这归因于Pr^(3+)的^(1)D_(2)→^(3)H_(4)跃迁。监测607 nm时,样品的激发谱由位于320~400 nm的宽激发带和分别位于449 nm、473 nm和485 nm处的窄激发峰组成。位于449 nm、473 nm和485 nm处的激发峰分别归因于Pr^(3+)的^(3)H_(4)→^(3)P_(2)、^(3)H_(4)→^(3)P_(1)、^(3)H_(4)→^(3)P_(0)吸收跃迁。Ca_(3)La_(1.96)(BO_(3))_(4):0.04Pr^(3+)荧光粉是一种可被紫外光和可见光激发的新型红光荧光粉。

近紫外光激发红色荧光粉In_(0.5)Sc_(1.5)(MoO_(4))_(3)∶Eu^(3+)的合成与发光性能研究

采用高温固相法合成了红色荧光粉In_(0.5)Sc_(1.5)(MoO_(4))_(3)∶Eu^(3+),XRD表征结果显示获得了与Sc2(MoO_(4))_(3)结构一致的纯相。漫反射测试结果表明该荧光粉在200~350 nm范围内的吸收峰归属于O^(2-)-Eu^(3+)和O^(2-)-Mo^(6+)之间的电荷转移。它能够被近紫外光(394 nm)有效激发,主发射中心位于614 nm的红光,对应于Eu^(3+)的~5D0→~7F_(2)跃迁。5mol%为该荧光粉Eu^(3+)的最佳掺杂浓度,超过该浓度出现浓度猝灭现象。荧光衰减曲线拟合表明最佳样品的寿命为481μs,它的CIE色度坐标为(0.663,0.337),接近理想的红光色坐标(0.67,0.33),色纯度高达99.76%。该荧光粉是一种具有潜在应用价值的近紫外光激发红色荧光粉。

Eu^(3+)激活的碱土金属钼酸盐荧光粉合成及其发光性质

采用高温固相反应法制备了CaMoO4:Eu,A(A=Li,Na,K)系列和MMoO4:Eu,Li(M=Ca,Sr,Ba,Mg)系列的发光材料,并采用X射线衍射,荧光光谱对这2个系列发光材料的结构及其发光性质进行了对比研究.结果表明,CaMoO4:Eu,A(A=Li,Na,K)系列荧光粉具有相同的结构,均属于四方晶系,具有相似的光谱性质,碱金属离子为Li时发光性能最好.MMoO4∶Eu,Li(M=Ca,Sr,Ba,Mg)系列荧光粉中,MgMoO4:Li,Eu为单斜晶系,底心结构,其他3种荧光粉为四方晶系,体心结构.在395 nm近紫外光激发下,CaMoO4:Eu,Li发光性能最好.

白光LED用单一基质白光荧光粉的研究进展

白光LED以其独特优势被称为第四代光源,具有广阔的应用前景。单一基质白光荧光粉(SMWP)因颜色稳定、色彩还原性好,成为白光LED用光转换材料的研究热点。概述了由近紫外LED芯片激发的白光荧光粉的研究现状,指出了该荧光粉存在的问题并对其发展趋势做了展望。

白光LED用碱土氯硅酸盐荧光粉的研究进展

稀土激活的碱土氯硅酸盐荧光粉是一类性能优良的发光材料,具有合成温度低、发光亮度高和化学性能稳定,且易被紫外-近紫外光高效激发等优点而获得了高度关注。从光谱性质和制备方法方面综述了目前国内外这一领域的研究进展,并指出了当前存在的问题及未来的研究重点和发展方向。

用于宽谱带发射白色发光二极管的黄色荧光粉Sr_(8)MgAl(PO_(4))_(7)∶xEu^(2+)的制备及发光性能

通过高温固相反应合成了一系列宽谱带发射黄色荧光粉Sr_(8)MgAl(PO_(4))_(7)∶xEu^(2+)(SMAP∶xEu^(2+)),并对其物质结构、发光性能及其在白色发光二极管(WLED)领域的应用进行了探究。X射线衍射(XRD)测试结果表明,SMAP∶xEu^(2+)系列荧光粉具有单斜结构和C2/m空间群,激活剂Eu^(2+)离子能够很好地进入SMAP基质中并占据Sr2+离子的晶格位点。漫反射光谱分析显示SMAP基质属于宽带隙材料,带隙宽度为3.60 eV。此外,SMAP∶xEu^(2+)具有较宽的激发范围(280~500 nm),对应于Eu^(2+)离子的4f 7→4f 65d1跃迁;在380 nm近紫外光激发下,呈现出450~800 nm的多发光中心的非对称黄光发射,发射峰位于590 nm处。基于高斯多峰拟合结果,得到3个发光中心,分别位于528、600和680 nm。最后,将已制备的黄色荧光粉SMAP∶0.05Eu^(2+)与商业化蓝粉BaMgAl_(10)O_(17)∶Eu^(2+)混合涂覆到400 nm芯片上制得色温较好(3344 K)、显色指数较高(90.1)的WLED。

Eu^3+,Tb^3+共掺杂的NaGd(WO4)2颜色可调荧光粉的水热合成及发光性质研究

在不添加任何模板剂的情况下,采用温和水热法,制备了一系列NaGd0.96-x(WO4)2∶0.04Tb3+,xEu3+(x=0,0.005,0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12,0.14,0.16,0.18)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光分光光度计分别对所得样品的物相结构、形貌粒度及发光性能进行分析表征。结果表明:所合成的样品为NaGd(WO4)2的纯相,属四方晶系白钨矿结构。其形貌为规整的四方盘形,尺寸均一、分散性良好。系列样品均能被近紫外光有效激发,通过改变NaGd(WO4)2中Eu^3+/Tb^3+的掺杂浓度,实现了对荧光粉发光颜色由绿色到红色的全色调控。