YAG:Ce荧光粉的喷雾干燥热解二步法合成与表征

采用喷雾干燥热解二步法合成Y3A15O12：Ce^3＋（YAG：Ce）荧光粉，利用XRD，FT-IR，SEM和荧光光谱等方法分析不同热解温度下YAG：Ce荧光粉的结构变化，评价柠檬酸和助熔剂NaF对荧光粉光致发光性能的影响规律。结果表明，热解温度为1100℃时的荧光粉中不含YAP等过渡相，其结晶度随热解温度增加而提高；加入柠檬酸能显著改善产物形态，为典型球形颗粒，且以浓度0．08mol·L^-1为最佳；加入NaF可降低YAG相形成温度，提高荧光粉的发光强度，其最优值为0．0075mol·L^-1；与蓝光LED芯片封装形成白光LED的显色指数Ra为85．6，色坐标为（0．3184，0．3419），色温Tc为6165K。     

白光LED用荧光粉的研究进展

综述了国内外白光LED用荧光粉的研究进展.根据目前LED实现白光的两种主流方式:蓝光LED芯片+黄色荧光粉(或+绿色/红色荧光粉)和近紫光LED芯片+红/绿/蓝三基色荧光粉,重点介绍了蓝光芯片激发的黄色,绿色和红色荧光粉以及紫光芯片激发的红色,绿色和蓝色荧光粉.文中并给出了部分具有代表性的荧光粉的激发和发射光谱图.归纳了各种基质材料用于荧光粉的优缺点,对该领域存在的问题及其发展趋势作出了分析和展望.     

白光LED用荧光微晶玻璃设计制备、显微结构与发光特性研究进展

全无机微晶玻璃荧光材料具有物化性能稳定、热导率高、在长时间使用下不老化、不色偏等独特优势,迎合了半导体照明向高能量密度激发光源发展的趋势,近年来受到国内外发光材料学界的广泛关注。 本综述从荧光微晶玻璃的设计制备、构效关系及其白光LED应用等多个方面介绍其研究历程与最新的研究进展,并探讨了未来的发展方向。     

用纳米拟薄水铝石溶胶凝胶方法制备YAG：Ce白光二极管荧光体

用纳米拟薄水铝石颗粒的胶溶的改进溶胶．凝胶法制备了亚微米尺度的YAG：Ce荧光体。实验发现，在1000℃干凝胶粉开始出现YAG相，在相对较低的1400℃灼烧温度下得到纯相。由于纳米尺度氧化铝颗粒的籽晶成核效应对制备各步骤的贡献，得到在1～3μm之间的较小的荧光体颗粒。在1400℃下得到的荧光体的激发和发射光谱均符合与白光二极管的荧光体的光谱要求。     

白光电致发光二极管用发光材料研究进展

白光电致发光二极管(LED)是固体照明的重要光源.荧光体转换是获取白光LED的主要途径之一.当前,转换用荧光体的研究在发光材料领域中最活跃.本文对近年来白光LED用发光材料新体系的研究进展作了评述.     

用纳米拟薄水铝石溶胶凝胶方法制备YAG∶Ce白光二极管荧光体

用纳米拟薄水铝石颗粒的胶溶的改进溶胶-凝胶法制备了亚微米尺度的YAG∶Ce荧光体。实验发现,在1000℃干凝胶粉开始出现YAG相,在相对较低的1400℃灼烧温度下得到纯相。由于纳米尺度氧化铝颗粒的籽晶成核效应对制备各步骤的贡献,得到在1~3μm之间的较小的荧光体颗粒。在1400℃下得到的荧光体的激发和发射光谱均符合与白光二极管的荧光体的光谱要求。     

YAG:Ce,Mn微晶玻璃的制备及光谱性能研究

由于YAG:Ce微晶玻璃缺乏红色发光成分,导致其封装的白光LED显色指数低.以Y2O3-Al2 O3-SiO2-Li2O作为Ce,Mn掺杂的基质,制备了可提高显色指数的白光LED用YAG:Ce,Mn微晶玻璃.通过XRD测试、荧光测试和电光源测试表征了玻璃的晶相结构、光谱性能及荧光寿命,研究了Mn2+对YAG:Ce微晶玻璃发光的影响,并对其增红机制进行了探讨.结果表明:基玻璃在1400℃热处理可析出纯YAG晶相;YAG:Ce,Mn微晶玻璃在460 nm光激发下,在530 nm处有Ce3+的特征发射峰,由于Ce3+-Mn2+之间的能量传递,在585 nm处有Mn2的特征发射峰,从而使得YAG:Ce,Mn微晶玻璃的发光峰比YAG:Ce微晶玻璃的发光峰向红光方向宽化,有效地提高了白光LED的显色性能.     

基于纳米ZnO的白光LED

白光发光二极管被誉为第4代照明光源。ZnO纳米结构因含有大量本征和/或非本征缺陷使其除出现在紫外区域的带边发射外还能产生覆盖400-700 nm可见光范围的深能级发光,从而可用于白光LED。本文系统地介绍了将ZnO纳米结构应用于白光LED的几种器件构造,并评述了各自的性能特点和研究进展。因为直接基于ZnO纳米结构电致发光的白光LED需要施加较高的偏压,所以将ZnO纳米结构与p型半导体复合制成异质结成为了研究的热点。ZnO纳米结构的制备方法和形貌特性会影响白光LED性能,对ZnO纳米结构进行掺杂是提升性能的重要手段。此外,将ZnO纳米材料和聚合物的优点集于一体的ZnO/聚合物异质结构也在白光LED中具有广阔的发展空间。最后,指出了纳米ZnO在白光LED应用中存在的问题和今后的发展方向。     

白光LED用KCaPO4:Eu3+红色荧光粉制备及其发光特性

采用高温固相法制备了KCaPO4:Eu3+红色发光材料,研究了Eu3+掺杂浓度、电荷补偿剂等对材料发光性质的影响.结果显示,在397 nm近紫外光激发下,材料呈多峰发射,分别由Eu3+的5D0→7FJ(J=0,1,2,3,4)能级跃迁产生,主峰为613 nm;监测613 nm发射峰,所得激发光谱由O2-→Eu3+电荷迁移带(200～350 nm)和f-f高能级跃迁吸收带(350～450 nm)组成,主峰为397 nm.Eu3+离子的最佳掺杂浓度为5%(摩尔分数);浓度猝灭机制为电偶极-电偶极相互作用.添加电荷补偿剂Li+,Na+,K+或Cl-后,可提高KCaPO4:Eu3+材料的发射强度,其中以添加Li+时,效果最明显.     

用于白光LED的硼铝硅酸盐YAG玻璃陶瓷制备

用共沉淀法制得的Y3Al5O12(YAG)∶Ce3+前驱体,混和H3BO3-SiO2-Al2O3-Na2CO3玻璃初始材料,经过1300℃3h煅烧,得到用于白光LED封装的硼铝硅酸盐YAG玻璃陶瓷。用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光(PL)等分析方法对产物进行表征。研究发现Al2O3和YAG∶Ce3+前驱体含量对YAG玻璃陶瓷激发和发射光谱强度有重要影响。结果表明,玻璃陶瓷中晶体为10μm左右的YAG,其激发和发射光谱与标准YAG荧光粉光谱一致。当Al2O3和YAG∶Ce3+前驱体含量分别为初始混合材料质量的11.5%和34.6%时,玻璃陶瓷荧光强度达到最大值。用本文制备的硼铝硅酸盐YAG玻璃陶瓷封装成白光LED,在350mA驱动电流下,色坐标为(0.2934,0.3094),相关色温为8020K,显色指数为75.2。     

高掺杂Ce,Gd(Y_(3-x-y)Ce_xGd_y)Al_5O_(12)荧光粉的发光下降及温度猝灭特性

采用高温固相法分别合成了不同Ce浓度掺杂的和固定Ce浓度为0.06不同Gd浓度掺杂的Y3Al5O12(YAG)系列荧光粉,通过测量其激发、发射光谱、漫反射光谱、荧光寿命和变温发射光谱,研究了掺杂元素的浓度对荧光粉发光性能的影响以及荧光粉发光的温度猝灭性质。研究结果表明:荧光粉发光强度随着Ce3+掺杂浓度和Gd3+掺杂浓度的提高均呈下降趋势。分析发现,荧光粉发光强度下降并非主要由浓度猝灭所引起,而是由于高浓度掺杂下发生YAG基质与Ce3+对激发光的竞争吸收,导致Ce3+对激发光的吸收量减少,从而影响发光强度。温度实验表明,随着温度的升高,荧光粉发光强度下降。Ce含量的改变对YAG:Ce荧光粉的热猝灭性质影响较小,Gd的掺杂使荧光粉的发射波长向长波方向移动,同时热猝灭现象严重。     

稀土氧化物前驱体的合成及其对YAG:Ce荧光粉影响的研究

分别用草酸和碳酸氢铵为沉淀剂通过沉淀法制备氧化钇及钇铈复合氧化物.并以其为原料,在高温下合成YAG:Ce黄色荧光粉.用XRD、SEM、粒度测试仪、光谱分析仪等表征了氧化物前驱体和YAG:Ce.SEM和比表面测试结果表明,碳酸氢铵沉淀法制备的氧化钇或钇铈复合氧化物的一次粒径约100nm,形貌规则,比表面积高.用该钇铈复合氧化物合成的YAG:Ce具有发光强度高、形貌规则、粒度小等优点.     

亚微米级Y3Al5O12:Ce3+荧光粉的共沉淀法合成、表征及光致发光

以金属硝酸盐为原料,使用NH3·H2O-NH4HCO3混合沉淀剂,开展了以反滴化学共沉淀方式和两步煅烧法合成掺铈的钇铝石榴石(Y3Al5O12Ce3+)黄色荧光粉研究.采用DTA-TGA和XRD研究共沉淀法制备的前驱体粉末热分解与钇铝石榴石晶相形成过程,通过荧光光谱和SEM研究荧光粉光致发光及添加剂对其发光和形貌影响规律.结果表明,采用化学共沉淀法合成温度比传统高温固相法降低300 ℃以上;荧光粉粒径0.3～1 μm,颗粒规则呈类球状;468 nm激发下荧光粉发射峰为532 nm;煅烧阶段添加氟化物,可使荧光粉的发射强度等发光特性明显提高,对控制Y3Al5O12Ce3+荧光粉的形貌有显著作用;与蓝光LED芯片封装后形成的白光LED色温Tc为5571 K,光效率为45 lm·W-1,显色指数Ra为79.9,色坐标为(0.3308,0.3476).     

Ce,Pr掺杂的YAG微晶玻璃的制备及光谱性能

以Y2O3-Al2O3-SiO2-Li2O-K2O-Na2O玻璃作为Ce,Pr掺杂基质玻璃,制备出白光LED用Ce:YAG和Ce,Pr:YAG微晶玻璃.使用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、荧光光度计对微晶玻璃的晶相、微观形貌、光谱性能及荧光寿命进行了研究.结果表明:掺杂铈或铈镨共掺杂的基质玻璃在1400℃热处理得到...     

铈、钐掺杂YAG微晶玻璃制备及光谱性能

以Y2O3-A l2O3-S iO2-L i2O-K2O-Na2O玻璃作为Ce,Sm掺杂基质玻璃,制备出白光LED用YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃。利用X射线衍射、荧光光度计对微晶玻璃的晶相、光谱性能及荧光寿命进行了研究。结果表明:掺杂铈或铈钐共掺杂基质玻璃在1400℃热处理得到的几乎是纯YAG晶相;并且YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃在454 nm有特征激发峰,说明它们能被蓝光芯片有效激发;在蓝光芯片激发下,YAG:Ce微晶玻璃在480~700 nm产生有效发射,发射光谱中心波长531 nm,同时铈钐共掺微晶玻璃在566,602,615,650 nm都有窄的发射峰,可以提高LED s的显色性、降低色温;此外,浓度掺杂实验表明钐的较好掺杂浓度范围是Ce:Sm为10∶2~10∶10;YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃的荧光衰减曲线表明,YAG:Ce微晶玻璃的荧光寿命要长于YAG:Ce,Sm微晶玻璃。     

助熔剂NaF对YAG∶Ce荧光粉结构及发光性能影响

利用化学共沉淀法,研究氟化钠助熔剂对YAG:Ce荧光粉结构及发光性能影响.采用XRD分析不同含量氟化钠助熔剂的YAG晶相形成过程,通过SEM和荧光光谱研究氟化钠助熔剂对其发光和形貌影响规律.结果表明,含氟化钠助熔剂的YAG:Ce荧光粉,合成温度可降低300℃,且不影响YAG晶相形成;随氟化钠添加量增加,荧光粉结晶度增加,发光强度增强;NaF添加量6%为最佳,其颗粒表面呈规则类球状,粒径1μm左右,分布较均匀,氟化钠在荧光粉晶相形成过程中除具有助熔剂作用外,Na+还具有电荷补偿的作用;探讨氟化钠引起荧光粉光致发光峰蓝移的机理.     

白光LED用Eu掺杂红色荧光粉

白光LED因亮度高、体积小、寿命长、高效节能、绿色环保等优点而引起人们的广泛关注,但是目前大部分白光LED用荧光粉的不足之处在于其发光效率较低,显色指数较差,色温较高,成本较高等等。红色荧光粉可明显改善白光LED的色温和显色指数,因此红色荧光粉在调制白光LED和改善其显色指数方面具有至关重要的作用。近年来红色荧光粉得到了深入研究,并有不少文献报道了新型的红色荧光粉。本文介绍了Eu³⁺掺杂的线状红光发射荧光粉、Eu²⁺掺杂的带状红光发射荧光粉并着重介绍了Eu²⁺掺杂的新型窄带红光发射荧光粉,以及目前Eu掺杂红色荧光粉发展的不足及其改善方法。     

白光LED用Eu掺杂红色荧光粉

白光LED因亮度高、体积小、寿命长、高效节能、绿色环保等优点而引起人们的广泛关注,但是目前大部分白光LED用荧光粉的不足之处在于其发光效率较低,显色指数较差,色温较高,成本较高等等。红色荧光粉可明显改善白光LED的色温和显色指数,因此红色荧光粉在调制白光LED和改善其显色指数方面具有至关重要的作用。近年来红色荧光粉得到了深入研究,并有不少文献报道了新型的红色荧光粉。本文介绍了Eu~(3+)掺杂的线状红光发射荧光粉、Eu~(2+)掺杂的带状红光发射荧光粉并着重介绍了Eu~(2+)掺杂的新型窄带红光发射荧光粉,以及目前Eu掺杂红色荧光粉发展的不足及其改善方法。     

LED用Sr(1-1.5x)Mo0.8Si0.2O3.8:Eu3+x红色荧光粉的制备及其荧光性能

通过高温固相法合成了LED用红色荧光粉Sr(1-1.5x)Mo0.8Si0.2O3.8∶Eu3+x（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）。 通过XRD、激发光谱和发射光谱测试了材料的物相组成以及发光性能。 x=0.1样品的XRD谱与JCPDS 08-0482(SrMoO4)的标准卡片相同。 Eu3+代替晶格中Sr2+的位置成为发光中心。 随着Eu3+含量x的增加,593 nm处的5D0-7F1跃迁和614 nm处的5D0-7F2跃迁发射强度会相互转换：当x≤0.4时,以磁偶极5D0-7F1跃迁为主,发射橙色光;而当x=0.5时,以电偶极5D0-7F2跃迁发射为主,发射红光。 可能是过量掺杂的Eu3+离子,只能存在于晶格空位形成缺陷,无法占据SrMoO4中Sr2+的格位中,Eu3+在晶格中占据非对称中心的格位,导致电偶极跃迁变成允许跃迁,从而增加了5D0-7F2跃迁,减弱了5D0-7F1跃迁。 因此,可以通过调节激活剂的含量获得不同发光色的荧光粉。 Eu3+掺杂的硅钼酸锶体系,614 nm激发下,在368 nm处出现宽的基质吸收峰和467 nm处7F0-5D2的跃迁峰,且这2处的吸收峰在x=0.5时比x=0.4时强3倍左右。 材料能非常好的吸收368 nm波长的光,产生颜色可调的橙红色。 与近紫外光LED芯片匹配良好。