Ce:YAG单晶复合红色荧光粉的制备及其在白光LED上的应用

采用提拉法生长了Ce:YAG单晶,并以Ce:YAG单晶取代传统Ce:YAG荧光粉用于制备白光发光二极管(LED),研究了Ce:YAG单晶厚度的变化对其色坐标、亮度、发光效率和色温的影响.由于460 nm 蓝光芯片激发的Ce:YAG单晶白光LED缺少红光成分,采用流延法将红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+涂覆在Ce:YAG单晶衬底上制备白光LED.制备的白光LED色度随红粉含量的变化由冷白光逐渐向暖白光区域移动,色温逐渐降低、显色指数上升.研究结果表明Ce:YAG单晶复合红色荧光粉的方式可以应用于大功率LED照明.     

掺杂Pb2+对YAG∶Ce3+,Pr3+黄色荧光粉中红光发射的影响

在一氧化碳还原气氛下,通过高温固相法合成了YAG∶Ce3+,Pr3+,Pb2+黄色荧光粉。通过X射线衍射和激发、发射光谱对样品进行表征。结果表明:在YAG∶Ce3+,Pr3+荧光粉中掺杂一定量的Pb O,可以使Ce3+的534 nm宽带发生红移,同时Pr3+在610 nm处的红光发射强度增强,这是由于Pb2+的加入影响了晶体场环境,从而导致Ce3+5d能级的重心下移,使Ce3+发射光谱与Pr3+激发光谱的交叠增加,提高了Ce3+-Pr3+能量传递的效率。当掺杂Pb O的浓度为x=0.04时,红移最强,红黄比值最大,有利于提高基于蓝光芯片和YAG∶Ce黄光荧光粉制备的白光LED的显色指数。     

白光LED用BaWO4∶Eu3+荧光粉的制备与光谱性能研究

采用水热法合成前驱体WO3！·0.34H2O,以此前驱体分别采用水热法和高温固相法合成BaWO4∶Eu3+荧光粉,并对此荧光粉的光谱性能进行了研究。实验结果表明：水热法制备的荧光粉BaWO4∶Eu3+与高温固相法制备的荧光粉具有相同的光谱性质;荧光粉BaWO4∶Eu3+的激发和发射光谱都是Eu3+的f→ f的特征峰,激发光谱的峰位分别为416 nm、464 nm、535 nm,且464 nm吸收最强;发射光谱的峰位分别为578 nm、592 nm、612 nm、703 nm,且612 nm的发射最强;由浓度实验得知其猝灭浓度为20at;。此荧光粉可与蓝光LED相匹配的红色荧光粉,可掺杂在传统白光LED(蓝光LED+黄色荧光粉YAG：Ce)中增加红光发射,弥补其显色性低的缺陷。     

SrMoO4:Eu3+红色荧光粉的制备及发光性能研究

采用微波法合成了SrMoO4:Eu3+红色荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、场发射环境扫描电镜(FSEM)、荧光光谱(PL)等研究了该荧光粉的晶体结构、表观形貌及发光性能.结果表明,SrMoO4:Eu3+为类球形的纯相结构,激发峰为290 nm,396 nm及464 nm,发射峰为617 nm呈现良好的红光发射,可与蓝光LED芯片匹配.SrMoO4:Eu3+红色荧光粉可以被蓝光LED有效激发产生红光,是一种优异的YAG:Ce3+黄色荧光粉的红光补偿粉.     

MMoO4∶Pr3+(M=Sr,Ba,Ca)红色荧光粉的合成及其发光性能研究

采用水热法制备了Pr3+激活的MMoO4∶Pr3+(M=Sr,Ba,Ca)系列荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及荧光光谱(PL)对该系列荧光粉的物相、形貌及发光性能进行了表征.结果表明:Pr3+的掺入没有改变荧光粉的主晶相,在450nm蓝光激发下,样品产生了红光发射,其中对应于Pr3+的特征跃迁3P0→3 F2位于647 nm的Ba9.98Pr0.02MoO4发射峰最强.MMoO4∶Pr3+ (M =Sr,Ba,Ca)红色荧光粉可以被蓝光LED有效激发产生红光,是一种优异的YAG∶ Ce3+黄色荧光粉的红光补偿粉.     

适用于近紫外LED芯片的白光荧光粉Y2(MoO4)3∶DY3+的发光特性

采用高温固相法制备纯相Y2( MoO4)3∶Dy3+荧光粉,并对其晶场及发光性质进行研究.晶场分析结果表明:Y3+格位晶场结构近似为对称性很低的C2,因此样品在近紫外区有很强f-f激发峰,适合于近紫外LED芯片.在387 nm激发下,主要发射峰为Dy3+的特征发射487 nm(蓝光,4F9/2→6H15/2)和574 nm(黄光,4F9/2→6H13/2).增大Dy3+掺杂浓度,黄光与蓝光的强度比值(Y/B)随之增大.387 nm激发下,不同Dy3+掺杂浓度荧光粉发射光的色坐标均在白光区域中.以上结果表明Y2( MoO4)3∶Dy3+是一种新型的适于近紫外LED芯片激发的白光荧光粉,发光性能良好.     

硅基金黄光LED器件性能及应用研究

可见光发光二极管(LED)范围内,因"黄光鸿沟"这一世界难题的存在,照明用白光LED主要通过蓝光LED芯片激发黄色荧光粉来实现.然而,由于荧光粉的光光转换效率在自身发热所产生的高温环境中易出现衰退的现象,导致荧光型白光LED在使用过程中容易出现光衰、色温飘移等问题.本团队在高光效InGaN黄光LED取得突破的基础上,利用高光效的红、黄光LED合成了一种新型的低色温LED光源器件,其具有无荧光粉、无蓝光的技术特点,本文称之为"硅基金黄光LED".当LED芯片工作电流密度为20 A/cm2时,硅基金黄光LED器件的色温为2170 K,光效为156 lm/W,显色指数Ra为77,当LED芯片工作电流密度为1 A/cm2时,光效可达217 lm/W.本文报道了这一新型LED器件的光效和色温随电流和环境温度的变化趋势,同时对该器件的空间光谱分布进行了优化研究.此外,开展了该器件的高温、高温高湿、冷热冲击等可靠性型式试验,验证了硅基金黄光LED器件具有高可靠性的特点.最后,本文介绍了硅基金黄光LED器件在道路照明、隧道照明等领域的示范应用,以及在母婴灯等家居照明领域的推广应用.     

白光LED用Phosphor-on-Glass(PoG)材料的制备与表征

采用商业Ce3+∶YAG荧光粉包埋钇铝硅酸盐玻璃并在该体系玻璃转变温度附近进行烧结的方法,成功制备了荧光粉粘附在玻璃表面上的复合材料(Phosphor-on-Glass,PoG).利用XRD、SEM和荧光光谱仪等研究了PoG材料的物相、显微结构和变温发光性能.研究结果表明:PoG材料结构为荧光粉/玻璃/荧光粉复合体,Ce3+∶YAG荧光粉粘附在玻璃上下表面且均匀分布,其形貌与颗粒大小未发生明显变化.固定烧结时间为10 h,PoG材料的荧光强度随着烧结温度的增加先增强后减弱;PoG材料的发光抗热淬灭性能较好(热激活能为0.22 eV),这说明Ce3+∶YAG荧光粉的优良发光性能在PoG材料中得到了很好地保存.以PoG材料封装的白光LED样品在100 mA电流驱动下,获得白光输出,其中最接近纯白光(0.33,0.33)的LED光效为69.8 lm/W,相关色温为5873 K,显色指数72.3.由于Ce3∶YAG荧光粉缺乏红色发光,尝试在钇铝硅酸盐玻璃基质中掺杂Eu3+以增加红色发光部分,获得光效为52.1 lm/W,相关色温为3910 K,显色指数75.8的暖白光输出.     

Ce,Sm共掺YAG单晶的生长及其光电性能的研究

采用提拉法生长了不同Sm3+掺杂浓度的Ce,Sm∶ YAG单晶.通过XRD、吸收光谱、荧光光谱对Ce,Sm∶ YAG单晶的晶相、光学特性进行了表征,利用LED快速光谱仪对所封装的LED光源的色坐标、光效、显色指数等特性进行了分析,结果表明采用提拉法生长的Ce,Sm∶ YAG单晶的主晶相为YAG晶相,且随着Sm3浓度的增加,YAG晶相结构并未发生改变;光谱中红光发光强度增加,白光LED显色指数提高;当实际浓度为0.31wt;,切片厚度为0.2 mm时Ce,Sm∶ YAG单晶样品体现了较好的光电性能,其光效为98.837 lm/W、显色指数71.1,可以满足商用白光LED的要求.     

YAG: Ce3+,Pr3+荧光粉的制备和光谱特性研究

以稀土氧化物为原料,采用高温固相反应法合成了Ce3+,Pr3+共激活的钇铝石榴石蓝光转换材料.通过X射线粉末衍射和激发、发射光谱的测试进行表征,研究了掺杂Ce3+, Pr3+的钇铝石榴石荧光粉的晶体结构和光谱特性.结果表明:产物为立方晶系的钇铝石榴石结构,可被蓝光有效激发,并且通过Ce3+,Pr3+之间的能量传递激发镨离子发光,使荧光粉的红光成分有所增加,从而有望降低白光LED的色温,提高其显色指数.     

基于铈钆共掺杂YAG单晶荧光片的高光效白光LED

为了满足高功率白光发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)对荧光体的高性能要求,对白光LED用Cex Gd:YAG单晶荧光材料的制备和光学、电学、热学特性进行了研究.采用提拉法生长了CexGd:YAG(x=0.02,0.04,0.06,0.08)单晶,并借助于X射线衍射(XRD)、吸收光谱、发射光谱等对晶体的光谱特性进行了表征,同时也测试分析了相对荧光强度随温度的变化关系、基于不同Ce3+浓度Cex Gd:YAG单晶的白光LED性能参数.结果表明Cex Gd:YAG单晶在450 nm的蓝光激发下,产生一个500～650 nm的宽峰发射,在100℃高温下,其荧光光强比商用荧光体粉末高出10;.当Ce3+浓度为6;时,采用Cex Gd:YAG单晶荧光片的白光LED光效高达153 lm/W,是Ce:YAG和树脂荧光材料白光LED的两倍多.Cex Gd:YAG单晶荧光片,具有更高更稳定的荧光光强,制作的白光LED光效有明显提升,有望成为新型的商用荧光体.     

助熔剂优化白光二极管用Sr3SiO5∶Eu2+黄色荧光粉性能研究

本文采用传统的高温固相法在还原气氛下合成白光发光二极管用Sr3SiO5∶Eu2荧光粉,利用X-射线粉末衍射(XRD)和荧光光谱(PL)进行表征,研究不同助熔剂对所合成荧光粉发光性能的影响,并将荧光粉与蓝光GaN芯片封转成荧光转化的LED,研究荧光粉在发光二极管中的应用效果.实验结果表明,采用NaF和BaF2作助熔剂与加入H3BO3所合成的Sr3SiO5∶ Eu2+相比,有助于荧光粉结晶,使其具有更加优异的发光性能;封装后的白光发光二极管的特性也进一步表明,适量氟化物助溶剂的使用,可以优化白光发光二极管用黄色荧光粉的发光性能.     

共沉淀法制备LuGG∶Ce纳米荧光粉及其发光性能研究

采用共沉淀法合成了Ce³⁺掺杂的Lu₃Ga₅O₁₂(LuGG∶Ce)纳米荧光粉,采用Rietveld结构精修的方法确定了其结构参数。用扫描电子显微镜(SEM)测定了所合成纳米荧光粉的形貌。在365 nm激发光激发下,观测到的发射光谱呈非对称宽带,中心波长为438 nm。通过高斯拟合得到该发射谱带包含中心波长分别为426 nm和470 nm的两个发射峰。LuGG∶Ce的发光色度坐标为(0.176 9, 0.180 3),对应为蓝光发射。结果表明,LuGG∶Ce适用于通过紫外光(UV)激发实现蓝光发射,在紫外光(UV)激发白光LED领域具有潜在的应用前景。     

共沉淀法制备LuGG∶Ce纳米荧光粉及其发光性能研究（英文）

采用共沉淀法合成了Ce~(3+)掺杂的Lu_3Ga_5O_(12)(LuGG∶Ce)纳米荧光粉,采用Rietveld结构精修的方法确定了其结构参数。用扫描电子显微镜(SEM)测定了所合成纳米荧光粉的形貌。在365 nm激发光激发下,观测到的发射光谱呈非对称宽带,中心波长为438 nm。通过高斯拟合得到该发射谱带包含中心波长分别为426 nm和470 nm的两个发射峰。LuGG∶Ce的发光色度坐标为(0.176 9, 0.180 3),对应为蓝光发射。结果表明,LuGG∶Ce适用于通过紫外光(UV)激发实现蓝光发射,在紫外光(UV)激发白光LED领域具有潜在的应用前景。     

Ca8Mg（SiO4）4Cl2∶Eu2+,Ce3+,Mn2+绿色荧光粉发光性能及其应用研究

利用高温固相法,合成出Eu2+、Ce3+、Mn2+共掺的Ca8Mg(SiO4)4Cl2系列绿色荧光粉。通过XRD表征了这些荧光粉的结构,通过分子荧光光谱仪研究了它们的室温发光性能。首先调查了Eu2+掺杂的Ca8Mg(SiO4)4Cl2绿色荧光粉发光性能,随后引入Ce3+、Mn2+提高了Ca8Mg(SiO4)4Cl2∶Eu2+在紫外光区的吸收强度及绿光发射强度。最后将筛选出来的荧光粉与InGaN-LED芯片组装制作成单一绿光LED器件,利用Ca7.8215MgSi4O16Cl2∶0.0525Eu2+,0.056Ce3+,0.070Mn2+所制作成的绿光LED器件发光最强,在20mA电流激发下,此LED发很强的绿光,其电致发光光谱所对应的色坐标值为:x=0.26,y=0.55。     

溅射法制备YAG:Ce3+荧光薄膜

以自制铈掺杂立方相钇铝石榴石(YAG∶Ce3+)荧光粉为原料经冷静压压制得到粉末靶材,在纯氩气气氛下通过射频磁控溅射法在石英玻片上镀膜,随后在氩气气氛下1100℃/3 h热处理得到YAG∶Ce3+荧光薄膜。系统探讨了溅射功率、靶间距等因素对YAG∶Ce3+荧光薄膜物理和发光性能的影响。分析发现采用粉末靶可以明显提高YAG∶Ce3+薄膜溅射沉积速率,在靶间距20 mm,溅射功率300 W的制备条件下得到的荧光薄膜经450 nm蓝光激发时,可发射524 nm的光,较商用荧光粉发射峰略有蓝移。粉末靶溅射制备荧光薄膜具有大规模实际应用潜力。     

Ce:YVO4晶体的生长及其电荷迁移发光

为探索新型的白光LED荧光粉材料,采用提拉法生长了Ce2(CO3)3掺杂的Ce3+∶YVO4晶体,并对生长晶体的结构和光谱性能进行了表征。通过XRD测试,确定了由提拉法生长的Ce3+∶YVO4晶体的晶相没有发生变化。Ce3+∶YVO4晶体在450 nm处有一个较宽的发射带,在620 nm处有一个明显的发射峰。分析表明,在Ce3+掺杂的YVO4晶体中,铈离子主要以三价离子的形式存在,但在激发光照射下出现的620 nm发射表明有Ce4+存在,并且Ce4+与配位O2-形成了电荷迁移态(CTS)。     

Dy3+掺杂Y2MgTiO6荧光粉的制备及发光性质研究

通过溶胶-凝胶法制备出一系列Dy³⁺掺杂的Y₂MgTiO₆(YMT∶Dy³⁺)荧光粉，并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪对荧光粉的晶体结构、微观形貌及发光性质进行研究和分析。研究结果显示，YMT∶Dy³⁺荧光粉为双钙钛矿结构，Dy³⁺掺杂不改变样品的晶体结构。在近紫外光(352 nm)的激发下，样品的发射光谱显示出典型的Dy³⁺特征发射峰，分别是485 nm处的蓝光、578 nm处的黄光，以及650～700 nm的红光。当Dy³⁺摩尔浓度x=0.03时，荧光粉出现浓度猝灭效应，其浓度猝灭机制为电偶极子-电偶极子相互作用(d-d)。YMT∶Dy³⁺荧光粉的CIE色坐标明显受到Dy³⁺的浓度影响，其中YMT∶0.02Dy³⁺荧光粉的CIE色坐标为(0.406,0.407),位于暖白光区，可作为一种暖白光荧光粉应用于近紫外激发白光发光二极管(...     

荧光粉SrCaSiO4∶Eu2+,Ce3+光谱性能及能量传递的研究

本文采用高温固相法合成了一种新型荧光粉SrCaSiO4∶Eu,Ce,并对其进行了光谱及荧光寿命衰减曲线的测试。结果表明:SrCaSiO4∶0.005Eu2+,0.01Ce3+可和紫外LED相匹配发射蓝绿光,且在该体系中存在着Ce3+到Eu2+的能量传递;在荧光粉SrCaSiO4∶Eu2+中共掺Ce3+将会使Eu2+的荧光寿命增长,同时发现此体系的Ce3+荧光寿命变短,这也证明了在此体系中存在着能量传递。     

苏州纳米所在高亮度蓝光LED研究方面取得进展

<正>GaN基蓝光LED的发明被誉为"爱迪生之后的第二次照明革命"。赤崎勇、天野浩与中村修二因"发明高效蓝光LED,带来了节能明亮的白色光源"共同获得2014年诺贝尔物理学奖。利用蓝光LED和荧光粉合成白光的LED灯效率已达到荧光灯的2倍,已经广泛应用于液晶显示背光照明,正向家庭和办公照明领域