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.     

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Ce_xGd∶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Ce_xGd∶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Ce_xGd∶YAG单晶的白光LED性能参数。结果表明Ce_xGd∶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Ce_xGd∶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。Ce_xGd∶YAG单晶荧光片,具有更高更稳定的荧光光强,制作...     

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: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)。     

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。     

大尺寸Nd,Ce∶YAG激光晶体的生长及缺陷研究

双掺Nd,Ce∶YAG晶体相比传统的Nd∶YAG具有输出能量高、激光振荡阈值低的优点。近几年高能效固体激光器的发展对大尺寸、高质量Nd,Ce∶YAG晶体的需求越来越大。采用提拉法生长大尺寸Nd,Ce∶YAG时,极易出现包裹物和开裂缺陷。本文通过理论与实践相结合的方式分析了晶体在生长过程中产生缺陷的原因,并提出了解决办法,成功生长出直径ø50 mm等径长150 mm的高质量Nd,Ce∶YAG单晶。本研究可为批量化生长大尺寸Nd,Ce∶YAG晶体的质量改进提供方向和指导。     

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。     

福建物构所高效暖白光LED用红光荧光粉研究获进展

<正>白光LED由于其节能、环保以及长寿命等特点成为下一代照明器件。目前,商品化的白光LED主要采用蓝光芯片激发YAG∶Ce3+黄光荧光粉,芯片发出的蓝光与荧光粉发射的黄光混合形成白光。但是,YAG∶Ce3+荧光粉的发射光谱中红光组份不足,采用单一YAG∶Ce3+荧光粉较难获得低色温(Correlated Color Temperature,CCT4500 K)、高显色指数(Color Rendering Index,CRI80)的暖白光器件,导致了其在室内通用照明中应用的局限性。为解决这一问题,需在器件中添加适当的红光荧光粉,以补充红光组份,从而制备     

Sm∶YAG晶体生长与吸收光谱研究

采用提拉法生长了掺杂3.0at;,5.0at;和10.0at;浓度的Sin∶ YAG晶体.采用ICP-AES方法初步测试了Sm离子在晶体中的浓度,并根据测试结果计算了Sm离子在晶体中的分凝系数,探讨了生长高掺杂浓度晶体的生长条件,测试了其在可见光及近红外光波段的吸收光谱.结果表明,Sin∶ YAG晶体在80 ～900 nm处几乎完全透明,在Nd∶ YAG晶体的发射波段,可有效吸收1064 nm的近红外光,且随着掺杂浓度的增加,其吸收效果越强.这表明Sin∶ YAG晶体对于高功率Nd∶ YAG激光器工作过程中产生的放大自发辐射现象引起的寄生振荡具有较好的抑制作用.     

Ce3+敏化YAG∶Nd3+单晶的近红外发光性能研究

稀土离子的近红外发光性能在光通信和太阳能利用等领域应用广泛.针对材料近红外发光性能较弱的问题,采用Ce3的敏化作用,提高Nd3+的近红外发光性能.利用提拉法生长得到大尺寸的Ce3和Nd3+共掺杂Y3Al5O12(YAG)单晶,用X-射线衍射仪对其物相进行分析,并通过透射光谱对晶体透光率和吸收性质进行了表征.通过对Ce3+的激发和发射光谱分析,初步判断Ce3+和Nd3+间的能量传递行为.并通过Nd3+近红外激发和发射光谱分析,研究Ce3+对Nd3+发光的影响.实验结果表明,由于Ce3向Nd3+的有效能量传递作用,YAG∶Ce3+,Nd3+在450 nm蓝光激发时,近红外1 060 nm发光增强1.5倍.