半导体照明中光色转换用发光材料的研究进展

鉴于半导体照明市场的目前状况以及无机发光材料的研究动态与发展趋势,结合大连路明发光科技股份有限公司、日亚化学公司等国内外一些重要单位的研发工作,侧重对几类可与蓝光芯片或近紫外芯片匹配的典型荧光材料体系的研究进展作了评述,并对国外硅基含氮荧光材料的研究进展作了介绍。

长波宽激发带发光材料及其在白光照明中的应用

本文论述长波宽激发带发光材料的发展概况及其在弱光照明和LED白光照明中的应用

燃烧法合成新型蓝色硅酸盐长余辉材料及其发光性能的研究

采用燃烧法快速合成了Sr2 MgSi2 O7∶Eu2 + ,Dy3+ 新型蓝色长余辉材料 ,用X射线粉末衍射表征材料的相组成和晶体结构 ,用激发和发光光谱、余辉亮度对材料的发光性质进行表征并对该体系发光机制进行了讨论。结果表明 ,燃烧法和高温固相法合成的这种长余辉材料具有相同组成和结构 ,燃烧法可以快速制备出细粉体。合成材料的激发带峰值位于 3 5 6nm ,发射光谱峰值在 475nm ,是典型的Eu2 + 的 4f 5d跃迁所产生 ,余辉时间

宽激发带稀土激活碱土金属硅酸盐发光材料特性研究

采用高温固相法合成了系列新的宽激发带发光材料M2MgSi2O7∶Eu,Dy(M=Ca,Sr);表征了各基质化合物的晶体结构;考察了碱土金属离子相互部分替代对晶体结构、光谱及发光特性的影响。荧光光谱和发光特性研究结果表明,该系列硅酸盐基质发光材料具有很宽的激发光谱,激发带均延伸到了可见区,紫外或可见光照射后可分别产生黄、绿、蓝不同颜色长余辉光发射。在450～480nm区域间可以非常有效地激发Ca2MgSi2O7∶Eu,Dy,于536nm处产生强光发射,与InGaN芯片的蓝光复合可产生白光,表明该体系可用作白光LED的黄光发射发光材料。

Ca_xSi合金前驱物常压氮化制备Ca_(1-x)AlSiN_3∶xEu^(2+)红色荧光粉及发光性能研究

采用CaxSi合金前驱物和Eu B6常压氮化制备了Ca Al Si N3∶Eu2+氮化物红色荧光粉。研究了不同烧结温度、添加助熔剂及二次烧结对发光性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光分光光度计对发光材料的形貌、晶体结构、发光性能与热稳定性进行了研究。分析结果表明:通过合金前驱物常压氮化法得到的氮化物荧光粉具有Ca Al Si N3结构,空间群为Cmc21。Ca Al Si N3∶Eu2+红色荧光粉的最佳烧结温度为1 550℃。添加质量分数为6%的Sr F2助熔剂后,荧光粉发光强度的提升效果最好。添加6%Sr F2助熔剂及二次烧结后得到的荧光粉的晶粒生长更加完整,颗粒度明显改善,发射光谱的相对强度也明显提高,比未加助熔剂单次烧结的荧光粉相对强度提高了近一倍。将发射峰位在640 nm的Ca0.98Al Si N3∶0.02Eu2+红色荧光粉应用在白光LED的封装中,获得了色温为3 109 K、显色指数为92.5以及色温为4 989K、显色指数为95.8的高显色白光LED,说明本文合成的氮化物红色荧光粉可以实现暖白光和正白光高显色的白LED发光器件。

(NH_4)_2HPO_4的掺杂对SrAl_2O_4长余辉发光粉的促进作用

研究了(NH4)2HPO4的加入对于SrAl2O4体系发光材料的余辉的促进作用,发现了(NH4)2HPO4的加入不影响粉体的晶相,但对长余辉发光性能有显著影响。通过对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉材料的余辉衰减曲线、发射光谱、XRD谱、SEM照片等方面详细研究和比较了合成产物的性能。发现由于(NH4)2HPO4的引入,促进了固相反应的顺利进行,利于大规模工业生产,所得发光粉的初始亮度增加,余辉寿命延长。

Sr_(5-x)(PO_4)_2SiO_4∶xEu^(2+)磷灰石荧光粉的发光性能及LED应用研究

采用高温固相法在还原气氛下合成了Sr5-x(PO4)2SiO4∶xEu2+磷灰石型荧光粉。通过XRD、PL、SEM对样品的晶体结构、激发和发射光谱以及形貌进行了表征。在Eu2+浓度较低时,Eu2+占据不同的晶体格位而形成两个发光中心,发射光谱具有双发射峰;随着掺杂浓度的增加,Eu2+之间的能量传递使黄光区域的发射峰强度逐步增强,并在x=0.075时达到最大值。发射光谱红移可能是Eu2+受晶场强度和能量传递共同作用的结果。考察了该材料在白光LED中的封装应用性能,其双发射峰有助于提升白光LED光源的显色性。

新型环保节能发光材料:长余辉发光玻璃

长余辉发光玻璃是发光材料继稀土掺杂的铝酸盐体系和硅酸盐体系两大类长余辉发光材料之后的又一重要发展。对长余辉发光玻璃的研究,不但从弱光照明、指示和工艺品等长余辉发光材料的传统应用角度考虑,而且从探寻新型光电或光子材料的角度考虑同样具有重要意义。

复合沉淀法制备光致发光材料SrAl_2O_4:Eu,Dy

研究了光致发光材料SrAl2 O4:Eu ,Dy的一种新的合成方法 ,首先利用复合沉淀法制备出该发光材料的前驱超细粉体 ,解决了固相混合中存在的组分不均匀性。然后将此前驱粉体在还原气氛下高温烧结 ,最终制得亮度高 ,余辉时间长的超细发光粉体材料 ,并对其发光性能进行了研究。通过软化学法制备发光粉体较高温固相法降低烧结温度 2 0 0～ 30 0℃。

新型蓄光发光材料产业化现状及趋势

新型蓄光自发光材料自诞生以来,一直成为国内外关注的焦点。这一新型材料有着巨大的应用空间,广泛地影响着信息产业、生态农业、医疗保健等产业的发展,应用领域不断扩大。

蓄光自发光型消防安全标志的研究与应用

文章介绍了一种新型的蓄光自发光型材料 ,分析了这种材料的特点 ,讨论了蓄光自发光型消防安全标志产品的应用。

蓄光型自发光材料及制品发展概况

论述了蓄光型自发光材料及制品的发展概况 ,对第一代和第二代蓄光型自发光材料的发展、典型代表材料及其特点、应用做了详细介绍 。

新型硅酸盐长余辉发光材料

首次在硅酸盐体系中发现了余辉时间长达10h以上的高亮度长余辉现象,并采用高温固相法合成了一系列硅酸盐长余辉发光材料。研究发现:Eu2+,Ln共激活的镁黄长石结构的焦硅酸盐化合物和镁硅钙石结构的硅酸盐化合物的余辉发光性能最好。研究了各发光材料的光谱特征、长余辉性能,测量了各发光材料的激发光谱和发射光谱以及余辉衰减曲线。同时研究了其应用性能,并测量了发光材料的热释光谱,X射线粉末衍射图谱,确定了发光材料的晶格类型。

长余辉发光材料研究进展

自从 2 0世纪初发现长余辉现象以来 ,长余辉材料的发展取得了长足进展。从长余辉现象的发现到 2 0世纪 90年代 ,性能最好的长余辉材料为金属硫化物体系长余辉材料。从 1992年起 ,新型铝酸盐长余辉材料的发展十分迅速 ,它的发光强度、发光时间、化学稳定性都较第一代长余辉材料有很大改进 ,长余辉材料的发展进入了一个新的阶段。在铝酸盐体系实现了蓝紫、蓝绿、黄绿、黄橙色发光 ,其中的蓝绿、黄绿两种长余辉材料是目前发光性能最好的长余辉材料。在硅酸盐体系实现了蓝、蓝绿、绿、黄绿、黄色发光 ,而且化学性质较铝酸盐体系稳定。特别是硅酸盐体系蓝色长余辉材料发光强度及发光时间大大超过铝酸盐体系蓝紫色长余辉材料 ,是另一类极有前途的新型长余辉材料。红色长余辉材料的发展也取得了很大进步 ,目前在多个体系实现了红色自发光。性能最好的红色长余辉材料发光亮度达到CaS类红色长余辉材料的 6倍以上 ,余辉时间达6～ 8小时。长余辉材料的应用研究也进展迅速。

长余辉发光材料在陶瓷行业的应用研究

长余辉发光材料和陶 /搪瓷材料的结合始于 80年代 ,当时采用的是传统的硫化物体系长余辉发光材料。2 0世纪 90年代 ,随着多种新型长余辉材料的发现 ,使性能更佳的长余辉陶 /搪瓷制品的开发成为可能。本文介绍新型铝酸盐体系、硅酸盐体系及新型红色长余辉材料应用于低温陶 /搪瓷釉料 (80 0～ 90 0℃ )、中温陶瓷釉料 (980～ 110 0℃ ) ,及将低温陶 /搪瓷釉料、中温陶瓷釉料应用于陶 /搪瓷制品的研究 ,以及将各种新型长余辉材料应用于花纸、玻璃行业中。这种长余辉陶 /搪瓷制品性能稳定、发光强度达到发光粉的 80 % ,发光时间可达 12h以上 ;而且应用工艺简单 ,可直接用传统的陶 /搪瓷制品工艺进行生产。

碱土铝酸盐蓄光型发光材料的后处理研究

采用胶体包覆和表面成膜包覆相结合的方法,对碱土铝酸盐蓄光型发光材料进行包覆后处理研究。分析了包覆后处理对材料表面结构变化、发光性能及应用性能的影响。研究表明:经过包覆后处理的发光材料在水中浸泡时,发光材料对水能保持稳定,水相的pH值和电导率保持基本稳定;而未经包覆后处理的发光材料在水中分解,其水相的pH值和电导率上升很快。经过包覆处理的SrAl_2O_4:Eu,Re(Re为稀土元素)(PLO)在水中浸泡720 h后能保持80％的初始亮度,未经处理的发光材料则失去发光性能。包覆后处理能在发光材料表面形成了一层连续的比较致密的保护层,有效地减少外界对发光材料的影响,而且可以修复发光材料颗粒原有的裂纹等缺陷。包覆处理后能有效提高发光材料的应用性能,如耐水性、分散性及耐高温性能,更能适应不同的应用领域。

白光LED用硅酸盐基质发光粉的制备及其封装特性

在还原气氛下采用高温固相法合成了Eu2+激活的硅酸盐基质白光LED用发光粉,运用扫描电子显微镜和荧光分光光度计分别对发光粉的形貌和激发、发射光谱进行了表征,并对其与YAG发光粉的封装特性进行了对比研究。结果表明,合成的硅酸盐基质白光LED用发光粉其激发光谱覆盖范围宽。采用不同波段的LED芯片进行封装时,和YAG发光粉相比,其色坐标、显色指数和流明效率波动不大,尤其是流明效率波动仅在8%左右,而且其老化性能也和YAG发光粉差别不大。对其和YAGLED的相对发射光谱研究表明,硅酸盐更适合暖白光LED的封装,硅酸盐发光粉粒径与封装流明效率规律变化的研究结果表明,较大粒径的硅酸盐发光粉有可能在大功率LED上有潜在的应用前景。

一种新型红色荧光粉CaAl_(12)O_(19)∶Eu,Mn的制备及发光性能

固相法制备了碱土金属铝酸盐荧光粉CaAl12O19∶Eu,Mn,测试了样品的XRD及激发与发射光谱,对样品的结构及其发光性能进行了分析,并且考察了灼烧温度及Eu3+的浓度对样品发光性能的影响,对Eu3+的作用机理进行了探讨。该荧光粉能被波长短于550nm的蓝绿光以及紫外和近紫外光激发,其发射光谱峰值在590,615,645,657nm,其中前两个为Eu3+的特征发射,后两个为Mn4+的2E-4A2跃迁发射。该荧光粉的最佳烧结温度与时间分别为1550℃和4h,Eu3+的最佳掺杂摩尔分数为0.11%左右。

发光二极管用荧光粉Sr_(2-x)Ba_xSiO_4:Eu的制备、发光性能及应用

采用高温固相法制备了发光二极管(light-emitting diode,LED)用硅酸盐荧光粉Sr2–xBaxSiO4:Eu。用热重–差热分析、X射线衍射和扫描电镜对荧光粉进行了表征,讨论了碱土元素锶钡的含量对激发光谱与发射光谱的影响。结果表明:在还原气氛下,1245℃反应3h能得到发光性能较好的荧光粉;荧光粉中锶钡的含量对其发射光谱及激发光谱有较大影响,随着荧光粉中钡含量的增加,发射峰及激发峰位置逐渐蓝移,强度也逐渐增强;并用晶体场强及共价性对其进行了讨论。该荧光粉颜色可调,可用于紫外、近紫外、蓝色LED的封装。

水性发光涂料的研制

采用高亮度长余辉发光粉 ,研制成具有装饰、指示标志等功能的水性发光涂料 ,它具有贮存稳定性好、高亮度、无毒、气味小等特点。讨论了成膜物、发光粉、填料、助剂对涂料性能的影响 ,确定了涂料的配方。