LED用绿色荧光粉BaSi_2N_2O_2:Eu^(2+)的发光和封装性能

采用高温固相法合成了白光LED用蓝绿色荧光材料BaSi2N2O2∶Eu2+。用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)等对荧光材料进行了表征。XRD结果表明,所制备的样品为较好的单相。BaSi2N2O2∶Eu2+在395 nm和460 nm激发下均具有较高的发射强度,发射峰位于492 nm附近。当Eu2+的摩尔分数为4%时,可以获得最佳的样品发光强度。将荧光材料封装在紫外和蓝光芯片上制作了LED器件,两种器件均发射出强的蓝绿色荧光,色坐标分别为(0.092 0,0.428 2)和(0.112 9,0.223 0)。

La^3＋掺杂对BaSi2O2N2：Eu^2＋荧光粉发光性能的影响

研究了La3+掺杂对BaSi2O2N2∶Eu2+发光性能的影响。通过高温固相反应制备了纯相的Ba0.94-Si2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉。在此基础上进行La3+的掺杂,并对少量La3+掺杂的LaxBa0.94-1.5xSi2O2N2∶0.06Eu2+荧光粉的结构和光学性能进行了研究。XRD图谱表明粉体在低掺杂时保持了基质BaSi2O2N2的晶格结构。通过共掺x=0.035的La3+可使荧光粉的发光效率提高到157%,原因是La3+部分取代Ba2+产生了阳离子缺陷,其可以吸收光源能量并将能量传递给Eu2+。最终这些能量通过Eu2+的4f65d→4f7跃迁以光辐射的形式释放出来。

Ca_(10)(Si_2O_7)_3Cl_2:Eu_^(2+),Mn^(2+)单一基质白光荧光粉的发光性质

用高温固相法合成了颜色可调的Ca10(Si2O7)3Cl2:xEu2+,yMn2+荧光粉。研究了它的发光性质和Eu2+与Mn2+之间的能量传递。Eu2+离子在Ca10(Si2O7)3Cl2晶体中形成了峰值为426nm和523nm的5d→4f跃迁发光,Eu2+中心向Mn2+中心传递能量,敏化Mn2+离子4T1(4G)→6A1(6S)跃迁而产生585nm的黄光发射。黄绿蓝3个发射带叠加在单一基质中实现了白光发射。3个发射带的激发谱范围位于250～480nm处,Ca10(Si2O7)3Cl2:xEu2+,yMn2+在紫外-近紫外波段(350～410nm)范围内有很强的激发,是一种适合InGaN管芯激发的单一基质白光LED荧光粉。

用于白光LED的荧光粉Sr_3MgSi_2O_8:Eu^(2+)的发光特性

使用高温固相法制备不同NH4Cl(作为助熔剂)加入量和不同Eu2+浓度的Sr3MgSi2O8:Eu2+,并研究其成相和发光性质.研究结果表明:NH4Cl加入量为24%时,样品为纯相,发光最强.Sr3MgSi2O8:Eu2+样品在近紫外区存在强激发带(250~400 nm),谱峰位于366 nm;相应的发射谱带位于蓝光区(420~500nm),为一个不对称宽带,谱峰位于457 nm,该发射带由两个发射峰组成,其位置较接近,因此不能复合出白光,Sr3MgSi2O8:Eu2+仅适合作为紫外LED芯片激发的蓝光荧光粉.

白光LED用SrAl_2Si_2O_8∶Eu^(2+)荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了SrAl2Si2O8∶Eu2+系列荧光粉,研究了灼烧温度以及助熔剂硼酸浓度和激活剂Eu2+离子浓度对发光性能的影响,研究了SrAl2Si2O8的微结构。结果表明,以3.0wt%H3BO3为助熔剂,在1250℃灼烧3h可制备发光性能优良的SrAl2Si2O8∶Eu2+荧光粉,Eu2+离子的最佳掺杂浓度为2.5mol%,Eu2+离子浓度过大时的浓度猝灭是由电偶极-电四极之间的相互作用引起的。SrAl2Si2O8∶Eu2+的激发和发射光谱均为宽带谱,在280～380nm光的激发下,可发射峰值波长位于429nm的蓝色光。

SrSi_2O_2N_2:Eu^(2+)荧光粉的制备及性能研究

以SrCO3,Si3N4,Eu2O3为原料,在N2气氛下,采用自还原高温固相法制备了SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉。研究了该荧光粉的物相结构、发光性能和晶体形貌,同时对比在不同气氛下合成的荧光粉。结果表明,在N2气氛与N2/H2气氛下分别合成的SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉物相结构和光谱特性基本一致。显示出合成了主晶相SrSi2O2N2,但还含有少量未知的中间项。Eu2+浓度的变化不影响激发状态,而发射光谱的波长在Eu2+浓度为1mol%-20mol%之间,从530 nm的绿光红移至550 nm的黄绿光区域。同时,激发光谱覆盖的范围宽,均能有效的被UV或蓝光激发,这意味着该类荧光粉在白光LED方面有可能得到广泛的应用。

Ca_4Y_6Si_6O_(25)∶Eu^(2+)绿色荧光粉的发光特性

采用高温固相法合成了Ca4Y6Si6O25:Eu2+绿色荧光材料。通过X射线衍射分析得知,Ca4Y6Si6O25属于六方晶系,具有P63/m(176)空间点群结构。测定了Eu2+的激发光谱和发射光谱。Ca4Y6Si6O25:Eu2+的激发光谱为350～450nm的宽带谱,这与近紫外光LED芯片相匹配。发射光谱是峰值为527nm的不对称宽带发射,这是因为Eu2+占据了晶格中Ca2+的位置,并产生了两种不同的发光中心。研究了Eu2+的含量对Ca4(1-x)Y6Si6O25:4xEu2+发光性能的影响,随着Eu2+浓度的增大,材料的发光强度先增强后减弱,Eu2+的最佳掺杂摩尔分数为20%(x=0.05)。根据Dexter理论得出,浓度猝灭机理为电四极-电四极相互作用。

Ce3＋,Tb3＋,Eu3＋共掺杂Sr2MgSi2O7体系的白色发光和能量传递机理

通过正交试验,采用高温固相法制备了Sr2-x-y-zMgSi2O7∶xCe3+,yTb3+,zEu3+系列样品.使用X射线衍射仪和荧光光谱仪表征了样品的物相和发光性质,并讨论了Ce3+-Tb3+-Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系中的能量传递过程.实验结果表明,在327 nm波长激发下,所合成荧光粉的发射峰主要位于387 nm(蓝紫)、542nm(绿)和611 nm(红)处;分别以387,542和611 nm为监控波长,所得激发光谱显示荧光粉在327 nm处有最好的激发.在327 nm光激发下,系列样品发光进入白光区.最优化的荧光粉为Sr1.91MgSi2O7∶0.01Ce3+,0.05Tb3+,0.03Eu3+,其色坐标为(0.337,0.313),是一种潜在的发光二极管(LED)用白色荧光粉.

CaSi_2O_2N_2：Ce^(3＋)/Eu^(2＋)荧光粉的发光性能研究

采用高温固相反应法制备了CaSi2O2N2:Ce3+/Eu2+荧光粉,研究了分别掺杂Ce3+、Eu2+及Ce3+/Eu2+共掺杂时荧光粉的发光特性。CaSi2O2N2:Ce3+在333nm激发下得到宽波段的发射谱,发射峰位于395nm,随着Ce3+浓度的增大,发射波长出现明显的红移,猝灭浓度为1 mol%。CaSi2O2N2:Eu2+在397nm激发下得到峰值位于540nm处的宽波段发射谱,猝灭浓度为1 mol%。对于Ca0.99-2 xSi2O2N2:xCe3+,xLi+,0.01Eu2+荧光粉,在333nm激发下,位于395nm处的发射峰十分微弱,在540nm处有宽带发射,随着Ce3+浓度增大,位于540nm处的Eu2+的特征发射显著增强。对于Ca0.98-ySi2O2N2:0.01Ce3+,0.01Li+,yEu2+荧光粉,在激发光波长为333nm,Eu2+浓度较低时,可以观察到两个发射带,峰值分别位于395nm及540nm,随着Eu2+浓度增加,位于395nm的发射强度一直减小,而540nm处的发射强度先增加后减小,猝灭浓度为0.4mol%。证实了Ce3+,Eu2+之间发生了有效的能量传递。计算出Ce3+、Eu2+之间能量传递的效率ηT,在Eu2+浓度为1 mol%时ηT趋于饱和,达到97.7%。通过计算,得到Ce3+与Eu2+之间的能量传递方式为电偶极-电偶极相互作用。

NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu^(2+)红色荧光粉制备及发光性能的研究

实验通过传统的高温固相合成法合成了一系列的NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu^(2+)红色荧光粉。NaSr_(3.98)B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu^(2+)荧光粉具有立方相晶体结构,空间群为Ia-3d,其结构内拥有两个不同配位的发光中心分别为八配位和六配位。NaSr_(3.98)B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu^(2+)荧光粉的激发光谱可以与近紫外LED芯片很好地符合,由于Eu^(2+)离子的4f65d1→4f7能级跃迁,使得NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu^(2+)荧光粉表现出发光中心位于610 nm附近的红色宽带发射,半高宽约为110 nm。NaSr_(3.99)B_3O_(8.1)N_(0.6):0.02Eu^(2+)荧光粉的最佳掺N浓度为x=0.8,其寿命在两个不同的发光中心的平均衰减时间分别为603和510 ns。在y=0.02时,NaSr_(4-y)B_3O_(8.1)N_(0.6):yEu^(2+)荧光粉的发射光谱发生了浓度猝灭现象,计算得到其激活剂离子间的临界距离为2.712 nm,导致浓度猝灭的激活剂离子之间的相互作用的方式为偶极子-偶极子。以上结果表明,NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu^(2+)荧光粉有望成为白光LED的光色转换材料。

白光LED用MSi_2O_2N_2:Eu^(2+)(M=Ca、Sr、Ba)氮氧化物荧光粉研究进展(上)

综述近年来名义组成为MSi2O2N2:Eu2+(M=Ca、Sr、Ba)的氮氧化物体系荧光粉的研究进展。从发光材料的合成方法、光学性能、热猝灭性能、阳离子掺杂改性、助熔剂掺杂改性及性能优化提升方法等方面,做了较系统的总结。提出了今后可能的研究和应用发展的方向。并结合本公司的科研进展和市场调研,介绍Ba Si2O2N2:Eu2+蓝绿色荧光粉的研究现状。

硼酸对亚微米级Ca_3Sc_2Si_3O_(12):Ce绿色荧光粉的制备及发光性能的影响

采用凝胶-燃烧法合成了Ca3Sc2Si3O12∶Ce绿色LED用荧光粉,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱仪等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:通过添加H3BO3做助熔剂,制得的荧光粉晶相纯正,颗粒形貌均呈现为较规则的类球形,而且所得荧光粉的粒径均小于1μm.发射光谱呈现为一宽带,发射主峰位于505nm,该宽峰对应于Ce3+离子的5d-2F5/2及5d-2F7/2能级跃迁.Ce3+的最佳掺杂浓度为x=0.1.Ca3Sc2Si3O12∶Ce的热稳定及相对发光强相对于YAG∶Ce有明显改善.

近紫外芯片激发的白光LED用黄色荧光粉Sr_9Mg Li(PO_4)_7:Eu^(2+)(英文)

发现新型白光LED用荧光粉一直是材料科学领域一项重要的挑战.采用本课题组提出的矿物结构模型,高效设计了稀土发光材料新物相,并解析、确定新物相的晶体结构.本论文用黄色荧光粉Sr29Mg Li(PO4)7:Eu+设计合成了一种新型白光LED,并对其结构和发光特性进行了分析表征.研究发现:其物相结构是源于β-Ca3(PO4)2矿物模型.在365 nm近紫外光激发下,Sr_9Mg Li(PO_4)_7:Eu^(2+)呈现出一个从450 nm到700 nm的宽带发射.通过把Sr_9Mg Li(PO_4)_7:Eu^(2+)黄粉与商用蓝粉Ba Mg Al10O17:Eu2+混合涂敷在蓝光芯片表面,制作得到了白光LED器件.测试结果显示,LED的Ra,CCT,CIE值分别为83,5612 K,(0.324,0.358),表明Sr_9Mg Li(PO_4)_7:Eu^(2+)可作为白光LED用黄光荧光粉.