白光LED用红色荧光粉CeO_2∶Eu~(3+)的光谱性能研究

使用共沉淀法制备不同掺杂浓度的CeO2∶Eu3+的荧光粉,并利用XRD,激发和发射光谱对其光学性质进行了研究。PL激发光谱中出现300~400nm的源于基质CeO2的强吸收宽带以及较弱的Eu3+的7 F0-5 D2(467nm)吸收峰。由于Ce4+和Eu3+半径十分接近,因而Eu3+在CeO2中具有较高的固溶度。当高浓度Eu3+掺杂CeO2时,出现了7F0-5 D2(467nm)吸收峰的极大增强。在467nm激发下获得了Eu3+的5 D0—7 F1(592nm)和5 D0—7 F2(612nm)跃迁的特征红光发射。与电荷迁移带激发下获得的红光相比,在467nm蓝光激发下获得的红光强度是其5倍。7 F0—5 D2(467nm)的强电子吸收与蓝光LED芯片的输出波长相匹配,在蓝光激发下获得明亮的红光发射。因此,Eu3+掺杂CeO2荧光粉是一种有潜力的用于白光LED的红色荧光粉。     

SrGa2O4:Eu的合成及其发光性能

采用固相反应法合成了掺杂Eu3 离子的SrGa2O4,用X射线粉末衍射对其结构进行了表征。XRD数据经计算机处理表明:SrGa2O4属单斜晶系,晶胞参数a=0.943nm,b=0.900nm,c=0.839nm,β=89.06°,属P21/c(No.14)空间群。测定了激发光谱和发射光谱,光谱数据表明:SrGa2O4:Eu3 荧光粉的发射主峰在610nm,证明Eu3 离子占据了非反演对称中心的位置。在掺杂Eu3 离子摩尔分数大于1%时,由于晶体场的影响,位于590,610nm附近的2个发射峰均出现劈裂现象,即有2个5D0→7F1(586,597nm)和2个5D0→7F2(609,615nm)发射峰,7F2劈裂出两个分支的强度比例随Eu3 浓度的变化而变化。     

Eu3+在层状钙钛矿M2TiO4（M=Ca,Sr,Ba）红色荧光粉中的发光特性

采用高温固相法制备了Eu3+掺杂的层状钙钛矿M2TiO4∶Eu3+(M=Ca,Sr,Ba)红色荧光粉,借助X射线衍射、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱研究了不同煅烧温度下粉体的晶相组成及其光致发光性能。结果表明:在煅烧温度1 000℃保温2h时即可得到纯相Sr2TiO4和Ba2TiO4粉体,但即使进一步的升高温度并延长保温时间均无法得到Ca2TiO4粉体。Ba2TiO4∶Eu3+粉体在395nm激发下发射594nm(5 D0→7 F1)和615nm(5 D0→7 F2)橙红光。Sr2TiO4∶Eu3+粉体区别于通常Eu3+的特征发射,在近紫外和蓝光激发下主要发射578nm(5 D0→7 F0)和626nm(5 D0→7 F2)的强烈橙/红光,具有更好的红光色纯度和发光强度,其中363nm电荷迁移激发下具有最高的发光效率,是一种适用于近紫外和蓝光LED芯片的红光材料。     

白光LED用红色荧光粉α-Gd2(MoO4)3:Eu的制备及其发光性能研究

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2(MoO4)3:Eu.利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究.分析了助熔剂和激 .活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响.结果表明这种荧光粉可以被近紫外光(395 nm)和蓝光(465 nm)有效激发,发射峰值位于613 nm(Eu3 离子的5D0→7F2跃迁)的红光,激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合.因此,三价Eu离子激活的α相Gd2(MoO4)3是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料.     

红色荧光粉Ca_4(La_(1-x-y)Gd_xY_y)_(1-n)O(BO_3)_3∶nEu~(3+)的发光和优化

用高温固相法合成了红色荧光粉Ca4(La1-x-yGdxYy)1-nO(BO3)3∶nEu3+(LnCOB∶Eu,Ln=La1-x-y-GdxYy),并对其在真空紫外至可见范围的发光性质进行了系统的研究,找出发光较好的组分范围并与某些商品红色荧光粉进行了比较。LnCOB∶Eu在254 nm紫外线激发下的发射光谱为Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)的特征跃迁。监测其最强的5D0→7F2发射线,其激发光谱在250 nm左右有一个宽的激发带,归属于Eu-O电荷迁移带,适于用254 nm汞线激发;在300~450 nm有一些弱的归属于Eu3+的f-f跃迁的锐吸收峰;在真空紫外区184~188 nm附近有一个宽带,为基质吸收带,并可能包含了Eu3+的f-d跃迁。在Ca4GdO-(BO3)3∶Eu3+的激发光谱中,还包含了Gd3+的8S7/2→6GJ跃迁,此跃迁增强了荧光粉在184~188 nm附近的激发强度。     

新型红色荧光粉SrO·Y2O3:Eu的合成及其发光性能研究

以甘氨酸快速燃烧法合成了一种新型红色荧光粉SrO·Y2O3:Eu,并用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及荧光分光光度计(FL)对样品的物相结构、微观形貌及粒度、光谱性质等进行了分析表征。结果表明:制得的样品含有SrY2O4和Y2O3两相,分别属于正交晶系和立方晶系。所合成样品颗粒为球形,一次颗粒粒径为100～200nm。样品的激发主峰在280nm处,为O2-的2p轨道到Eu3 的4f轨道的电荷迁移跃迁所致,主发射峰位于592nm,属于Eu3 的5D0→7F1跃迁,614nm处还有一较强的发射峰,归属于Eu3 的5D0→7F2跃迁。此外,研究发现甘氨酸与硝酸根配比、焙烧温度、Eu3 浓度等条件均对SrO·Y2O3:Eu的亮度有一定的影响。     

绿色发光粉CaBa2(BO3)2:Tb3+的制备和发光特性

采用高温固相法合成了绿色荧光粉CaBa2(BO3)2:Tb3+并对其发光特性进行了研究.发射峰值位于496,549,588,622 nm,分别对应Tb3+的5D4→7F6、2D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F3能级跃迁.其中以496 nm和549 nm的发射峰最强,样品呈现很好的绿色发光.主要激发峰位于200～300 nm之间,属于4f75d1宽带吸收.考察了Tb3+掺杂浓度和Li+,Na+和K+作为电荷补偿剂对样品发光性能的影响,几乎不发生浓度猝灭现象,Li+的补偿效果最好.还确定了原料CaCO3、BaCO3、H3BO3的最佳配比,当H3BO3过量3%时,合成的晶体发光亮度最好.     

Eu3+掺杂5Li2O-1Nb2O5-5TiO2发光陶瓷的制备及性能研究

以Li2CO3、Nb2O5、TiO2和Eu2O3为原料,采用固相法制备Eu3+掺杂的5Li2CO3-1Nb2O5-5TiO2(LNT)发光介质陶瓷.通过密度、XRD和荧光光谱测试,对0.2%(质量分数)Eu2O3掺杂的陶瓷片进行性能表征.结果表明:1 120 ℃烧结致密的陶瓷片,其晶相结构为"M-相"与Li2TiO3两相复合构成;在400 nm的近紫外光激发下,样品有较强的橙光(592 nm)和红光(615 nm)发射,分别属于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁和5D0→7F2的电偶极跃迁.     

Gd2（WO4）3∶Eu3+,Sm3+纳米晶的制备及Sm3+对Eu3+特征发射的敏化作用

采用共沉淀法分别制备了Eu3+、Sm3+单掺和共掺Gd2(WO4)3纳米发光材料,对所制备的纳米发光材料的结构和发光特性进行了研究。结果表明:所得样品为Gd2(WO4)3的底心单斜结构,Eu3+的摩尔分数为20%时,Gd2(WO4)3∶20%Eu3+的发光最强。Sm3+对Eu3+有敏化作用,使Eu3+的5D0→7F2发射明显增强。用464 nm的光激发时,Sm3+对Eu3+的敏化作用强于用395 nm的光激发。Sm3+的摩尔分数为5%时,样品Gd2(WO4)3∶20%Eu3+,5%Sm3+的5D0→7F2发射强度最大。Sm3+的掺入使监测Eu3+的5D0→7F2跃迁的激发光谱强度明显增大,且拓宽了可被LED有效激发的波长范围。在405 nm和440 nm波长的光激发下,也可以明显观察到样品Gd2(WO4)3∶20%Eu3+,5%Sm3+中Eu3+的5D0→7F2跃迁。     

利用微腔调节铕配合物实现多色电致发光

制备了以TCTA和CBP为空穴传输层、Eu(DBM)3Bath为发光层、TPBI为电子传输层的有机多层薄膜微腔电致发光器件。通过光学微腔来改变Eu(DBM)3Bath不同能级之间的跃迁速率,从而实现了Eu3+的5D0→7 F0(580 nm)、5 D0→7 F2(612 nm)以及5 D0→7 F3(652 nm)的多色电致发光。其中,发光主峰在5 D0→7 F2(612 nm)的微腔OLED最大电流效率超过20 cd/A,最大亮度超过1 300 cd/m2。     

电荷补偿剂增强的Ca_(2.96)Eu_(0.04)(PO_4)_2红色荧光粉

采用高温固相法合成了Li+、Na+、K+和Si4+作为电荷补偿剂的Ca2.96Eu0.04(PO4)2白光LED用红色荧光粉。采用X射线衍射仪、荧光光谱仪对材料的物相和发光性能进行了表征。样品的激发光谱由200~310 nm的电荷迁移带和310~500 nm的锐线光谱组成,其中396 nm的激发强度最大。发射光谱主要由5D0→7F1(593 nm)和5D0→7F2(616 nm)跃迁导致的发射峰构成。掺入Li+、Na+、K+和Si4+可以有效提高Ca2.96Eu0.04(PO4)2荧光粉的发光强度,同时对荧光粉的寿命和色坐标影响不大。荧光粉的色坐标均位于红色区域。     

La6WO12：Eu3+纳米荧光粉的合成及荧光纳米纤维膜的制备

采用Pechini法合成了La6WO12:Eu3+纳米荧光粉.分别用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG-DTG)、反射光谱,荧光光谱和发光衰减曲线对样品进行了表征.该荧光粉可以被395nm的近紫外光有效激发,进而得到峰值波长位于615 nm(电偶极跃迁5D0→7F2)左右的红光发射.将该...     

K_2ZnSiO_4∶Eu~(3+)红色荧光粉的制备及发光性能

采用高温固相法合成了适合近紫外光、蓝光激发的K2ZnSiO4∶Eu3+红色荧光粉,研究了该荧光粉的发光特性。XRD结果显示,所合成的荧光粉主晶相为K2ZnSiO4。样品的激发光谱由O2-→Eu3+电荷迁移带(200~350nm)和Eu3+离子的特征激发峰(350~500nm)组成,最强峰位于396nm,次强峰位于466nm。在396nm和466nm激发下,样品均呈多峰发射,分别由Eu3+离子的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,其中619nm处峰值最大。增加Eu3+离子的掺杂浓度,荧光粉的发光逐渐增强。在实验测定的浓度范围内,未出现浓度猝灭现象。不同Eu3+浓度样品的色坐标均位于色品图红光区,非常接近NTSC标准。     

复合胶体喷雾自组装Sr2Al2SiO7:Eu2+荧光体及其发光特性

采用AlOOH/Sr(NO3)2/SiO2/Eu复合胶体喷雾工艺制备了D50=3.83μm球形Sr2Al2SiO7:Eu2 梯次结构荧光粉.复合胶体喷雾过程形成雾滴,雾滴中纳米粒子组分在表面张力及毛细管力作用下自组装形成梯次结构干凝胶粉.干凝胶粉经1300 ℃灼烧得到梯次结构Sr2Al2SiO7:Eu2 荧光粉.X射线衍射(XRD)分析及晶格常量计算结果表明,Eu2 离子部分取代Sr2 格位进入Sr2Al2SiO7晶格.Sr2Al2SiO7:Eu2 荧光体激发谱由峰值位于326 nm附近的宽带构成,属于Eu2 的4f→5d跃迁吸收带;发射光谱峰值波长位于约500 nm处,属于Eu2 离子4f65d到4f7跃迁导致的宽带发射.     

Ca0.8La0.2-x-yMoO4∶xTb3+,yEu3+荧光材料的水热合成及多色发光性质

采用水热法制备了Ca0.8La0.2-x-y MoO4∶xTb3+,yEu3+荧光材料,并对其结构和发光性能进行了研究。X射线衍射(XRD)分析表明,合成的样品为四方晶系的CaMoO4白钨矿结构,稀土离子La3+、Eu3+、Tb3+的引入不会改变主晶格的结构。荧光光谱表明,与CaMoO4∶Eu3+荧光粉相比,基质中掺杂La后的Ca0.8La0.15MoO4∶0.05Eu3+样品的616 nm(5D0→7F2)处的特征发射峰明显增强。在285 nm紫外光激发下,Ca0.8La0.16-y MoO4∶0.04Tb3+,yEu3+(y=0.01,0.03,0.05,0.07)系列样品在545 nm和616 nm处出现的发射峰,分别对应于Tb3+的5D4→7F5跃迁和Eu3+的5D0→7F2跃迁,并且随着Eu3+掺杂量的增加,Tb3+的发射峰逐渐减弱,Eu3+的发射峰逐渐增强,表明该荧光材料中存在着由Tb3+到Eu3+能量传递。随着Ca0.8La0.16-y MoO4∶0.04Tb3+,yEu3+(y=0.01,0.03,0.05,0.07)系列样品中激活剂Eu3+掺杂量的增加,荧光粉实现了从绿色→黄绿→黄色→红色的颜色可调。     

Ln7O6(BO3)(PO4)2:Eu(Ln=La,Gd,Y)的VUV-UV激发和辐射发光

本文报道了Ln 7O6(BO3)(PO4)2:Eu(Ln=La,Gd,Y)在VUV-UV区的激发光谱及Eu3+在可见区的发射光谱.其激发光谱包括基质在真空紫外区的激发带和激活剂离子在紫外区的Eu3+-O2-电荷迁移带,随La3+,Gd3+,Y3+离子半径逐渐减小,Eu3+-O2-电荷迁移带的重心位置逐渐向高能量方向移动,Gd7O6(BO3)(PO4)2:Eu和Y7O6(BO3)(PO4)2:Eu在真空紫外区的吸收与Eu3+-O2-电荷迁移带位于紫外区的吸收的比值要高于在La7O6(BO3)(PO4)2:Eu中的这个比值.激发能可被基质吸收,传递给激活剂离子,得到Eu3+的红光发射.在Gd7O6(BO3)(PO4)2:Eu中,5D0→7F1的发射强度较强,在Y7O6(BO3)(PO4)2:Eu中,5D0→7F2和5D0→7F3的跃迁较强.     

中空球形CaWO_4∶Eu~(3+)荧光粉体的水热合成及发光性能

采用水热法制备了中空球形Eu3+掺杂CaWO4荧光粉体。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、荧光光谱(PL)等表征手段,研究了荧光粉的晶体结构及pH值对荧光粉体发光性能的影响。结果表明:当反应溶液的pH≥5时,所合成CaWO4∶Eu3+荧光粉体为结晶度较好、形貌均匀、粒径为4μm的中空球形结构。在395 nm激发下,Eu3+的特征发射峰位于591 nm和614 nm处,对应于5D0-7F1和5D0-7F2跃迁。pH=5时所合成粉体在614 nm处的红光发射强度最大。     

BaZr(BO3)2:Eu的合成及发光性能研究

用硝酸盐热分解法成功制备了BaZr(BO3)2:Eu(Eu3+的掺杂量为摩尔分数5%)荧光材料,并研究了其在254及147 nm光束激发下的发光特性.254 nm光束激发下的发射主峰位于612 nm处,归属于Eu3+的5D0-7F2的电偶极跃迁,但在147 nm光束激发下的发射主峰位于592 nm处,归属于Eu3+的5D0-7F1的磁偶极跃迁.通过激发光谱分析,上述现象归因于在紫外激发下占据非对称格位Ba2+的Eu3+被优先激发,而在真空紫外激发下占据对称格位Zr4+的Eu3+被优先激发.结果表明BaZr(BO3)2:Eu并不适合作为等离子平板显示器用红色发光材料.     

Sr_2La_8(SiO_4)_6O_2∶Eu~(2+,3+)荧光粉的制备和发光性能

采用高温固相法合成了Sr_2La_8(SiO_4)_6O_2∶Eu~(2+,3+)荧光粉,X射线粉末衍射数据分析结果表明,试样为氧磷灰石结构,属于六方晶系,具有P63/m(176)空间点群结构.荧光光谱分析结果表明,Sr_2La_8(SiO_4)_6O_2∶Eu~(2+,3+)激发光谱为位于200~600nm,由275nm、336nm两个宽峰和392nm、461nm、466nm、523nm等锐线峰组成.两个宽带激发峰可由272nm、300nm、336nm三峰拟合而成,峰面积比为1:0.52:4.09.272nm、300nm峰归属于Eu3+的电荷迁移激发跃迁态,336nm峰来自Eu2+的f-d跃迁.在393nm激发下,Sr_2La_8(SiO_4)_6O_2∶Eu~(2+,3+)发射光谱在500~750nm范围内呈现多条锐线发射,在613nm处发射峰最强,以电偶极跃迁5D0→7F2为主,Eu3+占据无反演对称中心格位.Eu3+磁偶极跃迁5D0→7F1处的峰可由584.5nm、588.5nm、594nm、597nm四峰拟合而成,表明Eu3+进入基质晶格中占据4f(C3)和6h(Cs)两种格位.X射线光电子能谱图分析结果表明,试样中Eu3+与Eu2+的含量比接近2∶1.Eu2+与Eu3+存在能量传递作用,试样在紫外灯下照射呈现烛光黄色,可用于LED.     

发光材料BaSrMg(PO_4)_2∶Eu~(3+)的水热法制备及发光性能研究

采用水热法制备了可用于白光LED的红色发光材料BaSrMg(PO_4)_2∶Eu~(3+)。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对其结构和形貌进行测试表征,研究了不同pH值(5,6,7和8)和不同反应温度(120,140,160,180和200℃)对荧光粉的晶体结构和形貌的影响。从XRD的结果可以看到,当pH6时合成的样品的衍射峰为较高强度的锐锋,FESEM扫描图像也显示该制备条件下获得了立方体形状的规则晶体。在pH值分别为5,7,8时所制备的样品XRD图谱中大多是强度很弱的宽峰叠加了极少的锐锋,表明样品为固熔体或者含有混合相,这与FESEM扫描图像所显示的无定形态颗粒的结果相一致。荧光光谱测试结果表明,该荧光粉在394nm波长光的激发下产生的发射谱包含了以下6组发射峰536nm(~5 D1→~7 F_1),578nm(~5 D_0→~7 F_0),590nm(~5 D_0→~7 F_1),613nm(~5 D_0→~7 F_2),646nm(~5 D_0→~7 F_3)和696nm(~5 D_0→~7 F_4)。荧光粉的激发光谱分别由361nm(~7 F_0→~5 D_4),380nm(~7 F_0→~5 L_8),394nm(~7 F_0→~5 L_6)和464nm(~7 F_0→~5 D_2)四组激发峰组成。经过条件优化后制备的荧光粉的主要激发峰在394nm(~7 F_0→~5 L_6),该荧光粉在394nm波长光激发下产生的发射峰主峰在613nm(~5 D_0→~7 F_2)。发射峰的劈裂随着pH值和温度的变化而改变,这一现象说明了荧光粉的发光性质与它的晶体结构和颗粒形貌存在着密切的联系。