稀土发光材料在固体白光LED照明中的应用

固体白光发光二极管将成为21世纪新一代的节能光源. 要实现白光发射的重要途径之一是利用稀土发光材料的荧光转换技术, 把InGaN半导体管芯发射的460 nm蓝光或400 nm近紫外光转换成白光. 分别就这两种管芯报道了我们研制的发射蓝、绿、黄、红等不同颜色的稀土发光材料： YAG：Ce, Ca1-xSrxS：Eu^2＋, Ga2S3：Eu^2＋, MGa2S4：Eu^2＋（M=Ca, Sr, Ba）, SrGa^2＋xS4＋y：Eu^2＋, （Ca1-xSrx）Se：Eu^2＋, SrLaGa3S6O：Eu^2＋, （M1, M2）10（PO4）6X2, （M1=Ca, Sr, Ba; M2=Eu, Mn; X=F, Cl, Br）, NaEu0.92Sm0.08（MoO4）2, 并报道了由它们制成的白光发光二极管的色坐标、相关色温和显色指数等参数.     

白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

YAG:Eu3+、Bi3+的溶胶-凝胶法合成及其结构和发光性能

溶胶-凝胶法以其各组分混合均匀性好、反应温度低、节省能源等诸多优点而引起了人们极大兴趣[1,2].近年来,利用该法研制玻璃和陶瓷等无机材料的报道越来越多[3,4].     

Synthesis,Characterization and Luminescence Properties of YAG:RE (Ce,Sm and Gd) Nanophosphor by Cathodic Electrodeposition Method

Russian Journal of Electrochemistry - YAG:RE (RE: Ce, Sm and Gd) phosphors were synthesized via a novel method based on cathodic electrodeposition of a mixture of yttrium, aluminum and some rare...     

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。     

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.     

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...     

Al2O3透明陶瓷薄膜的制备与结构研究

Ａｌ２Ｏ３透明陶瓷薄膜的制备与结构研究苏春辉＊端木庆铎王艳隋智通（长春光学精密机械学院材料系长春１３００２２）（东北大学冶金学院沈阳）关键词Ａｌ２Ｏ３，透明陶瓷，薄膜，制备，结构１９９７－０３－２５收稿，１９９７－０９－０１修回国家自然科学基金资助项...     

Preparation and Luminescent Properties of Tm,Yb:(GdLa)2O3 Transparent Ceramics

Russian Journal of Physical Chemistry A - Tm,Yb:(GdLa)2O3 nanopowders with the average diameter of approximately 70 nm were synthesized by co-precipitation methods with polyethylene glycol as...     

稀土二膦酸配合物的合成、结构和荧光性质

合成并表征了3个同构的稀土二膦酸化合物Ln(hpyedpH₂)(hpyedpH₃)·2H₂O [Ln=Gd (1)，Eu (2)，Tb (3)；hpyedpH₄=1-hydroxy -2-(3-pyridyl)ethylidene-1，1-diphosphonic acid，C₇H₁₁NO₇P₂]，测定了化合物1的单晶结构。发现它们具有链状结构，其中Ln通过3个或4个O-P-O基团交替连接，链与链之间存在氢键和π-π堆积作用。探讨了化合物2和3的荧光性质。     

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.     

多组分含金属透明树脂的结构与性能

研究了苯乙烯(St)、聚醚砜双烯大分子单体(PES-3-MA)、甲基丙烯酸铅[Pb(MA)_2]、桂皮酸钡[Ba(CA)_2]等多元共聚透明树脂的结构与性能的关系。实验结果表明:随PES-3-MA及Pb(MA)_2含量的增加,树脂的线膨胀系数α下降,树脂的密度却增大;间接求得D_(4P(PES-3-MA)~(20)=1.330、D_(4P(PSU-3-MA)~(20)=1.200、D_(4P[Pb(MA)_2]~(20)=2.100;PES-3-MA含量增加,树脂的硬度增大;Pb(MA)_2量增加,硬度下降;耐热性与不含Pb(MA)_2相比提高30～40℃。光声光谱研究表明悬吊双键需经较高温度的热处理才能进一步反应完全。     

Cadmium Iodide Complex with 4-Aminomethylbenzoic Acid: Synthesis,Crystal Structure,and Luminescent Properties

[СdI₂(4-АmbaH)₂] · H₂O has been synthesized by the reaction between CdI₂ and 4-aminomethylbenzoic acid (4-AmbaH) in an aqueous solution. According to X-ray diffraction data, a 4-AmbaH aromatic molecule crystallizes in the form of a zwitterion with protonation of the NH ₃ ⁺ amino group and deprotonation of the carboxylate group, which is chelately coordinated to the Cd²⁺ ion. In addition to two iodine atoms, the Cd²⁺ atom located on the double crystallographic axis is coordinated to the chelate carboxylate O(1) and O(2) atoms of two crystallographically equivalent ligands 4-AmbaH. The octahedral geometry of the Cd²⁺ ion is strongly distorted due to the chelate addition of 4-AmbaH. The chelate coordination of COO–groups is confirmed by IR spectroscopy data. The complex has luminescent properties.     

一维发光镉配位聚合物的合成、晶体结构及识别性能

采用芳香取代的咪唑二羧酸配体2-(对氰基)苯基-4,5-咪唑二羧酸(p-CNPhH₃IDC) ,在含氮螯合配体 2,2'-联吡啶(2,2'-bipy)的存在下,利用水热反应,制备了一个具有混合配体的一维链状配位聚合物:[Cd(p-CNPhHIDC)(2,2'-bipy)]_n(1)。 通过元素分析、傅里叶变换红外光谱仪以及单晶X射线衍射等技术手段研究了配位聚合物1的结构和性能。 结果表明,该配位聚合物稳定性较好,在231.6 ℃前结构稳定。 经乙睛、甲醇、乙醛等溶剂浸泡后,配位聚合物1的荧光强度发生了一定程度的减弱(乙醛和CH₂Cl₂)或增强(DMF、硝基苯、丙酮),仅有吡啶溶剂使其荧光发射波长发生了60 nm的蓝移,显示其对吡啶有比较好的识别作用。     

甘氨酸燃烧合成YAG∶Tb荧光粉的微观结构和发光特性

Luminescent terbium doped yttrium aluminum garnet (YAG∶Tb) powders were prepared using yttrium and aluminum oxide precursor particles produced by combustion process with glycine. Heat treatment of the resulting precursor powders at 950℃ or 1450℃ for 2h, yielded pure YAG particles. The morphology of YAG∶Yb phosphor after sintering at 1450℃ appeared to be spherical or elliptical and the grain size of the phosphor was in the range of 0.6 to 1.4μm. From the photoluminescence spectra, transitions ⁵D₄- ⁷F_J corresponding to Tb³⁺ in YAG matrices were identified. The prominent transition ⁵D₄- ⁷F₆ emission for YAG∶0.05Tb phosphor after sintering at 1450℃ was very significant to improve the chromaticity of YAG∶Tb phosphor.     

PDP用纳米BaMgAl10O17:Eu荧光粉的燃烧合成及发光性能

采用溶液燃烧合成法直接合成了PDP用纳米BaMgAl10O17∶Eu(BAM)荧光粉, 并对产物进行了XRD、TEM分析和发光性能测试. 结果表明, 合成产物由单一的BAM组成, 且结晶完好, 不存在位错、孪晶等缺陷；BAM颗粒近似球形, 平均粒径约为20 nm；在334 nm UV光激发下, 样品的发射峰值波长为450 nm, 归属于Eu2+离子的4f 65d→ 4f 7(8S7/2)宽带允许跃迁, 与稀土三基色荧光材料中的蓝色组分发光完全一致. 与高温固相法相比, 燃烧合成法具有合成温度低, 反应时间短, 所得产物纯净且颗粒细小, 发光强度高等优点.     

两个氮氧双自由基桥连的稀土一维链的晶体结构、磁性和荧光性能

选用1,2-二苯氧基乙烷取代的氮氧双自由基(BNPhOEt)与稀土金属反应,得到了2例氮氧双自由基-稀土配合物[Ln(hfac)3(BNPhOEt)]·C6H14(Ln=Tb(1)、Ho(2);hfac=六氟乙酰丙酮),其均为2p-4f一维链状结构.磁性研究表明,在配合物1和2中分别存在铁磁和反铁磁耦合.此外,对2个配...     

Synthesis,Structure, and Luminescent Properties of Two Complexes Based on Flexible Phenylenediacetate Ligand

Two new Zn(Ⅱ) and Cd(Ⅱ) coordination complexes, [Zn(ppda)(idz)]_n(1) and [Cd(mpda)(mbib)]_n(2)(H2 ppda = 1,4-phenylenediacetic acid, H_2 mpda = 1,3-phenylenediacetic acid, idz = imidazole, mbib = 1,3-bis(imidazol-1-ylmethyl)benzene), have been synthesized by using Zn(Ⅱ)/Cd(Ⅱ) salt and phenylenediacetic acid in the presence of different imidazole ligands under hydrothermal conditions, and characterized by elemental analysis, IR spectroscopy, single-crystal X-ray crystallography and thermogravimetric analysis. Complex 1 crystallizes in orthorhombic system, Iba2 space group. The carboxylic acid ligands form a 2 D helical layer with Zn(Ⅱ) ions, and such layers are expanded into a 3 D network structure by the force of C–H×××π. Complex 2 crystallizes in monoclinic system, P2_1/n space group. Complex 2 shows a 3 D framework with two Cd(Ⅱ) ions as nodes of a dual-core unit, which can be considered to be 6-connected net and regarded as a rare(4~4,5~(10),7) topology network with self-interlacing. The structural diversities indicate that rigid and flexible imidazole ligands play dominating roles in modulating the formation of structures of these crystalline materials. Moreover, the luminescent properties of two complexes are investigated in solid state.     

温度和敏化剂对CaSO4∶ Eu,Ce的光谱性质的影响

采用沉淀法制备了CaSO4Eu, CaSO4Ce, CaSO4 Eu, Ce稀土发光材料, 用荧光光谱仪对发光材料的光谱特性进行了测定. 首次发现并初步讨论了在CaSO4Eu, Ce中存在Ce3+→Eu2+ 的能量传递和Ce3+→Eu3+的电子转移现象. 研究还发现烧结温度和敏化剂的浓度对发光材料的光谱性能影响很大. 单掺Eu的CaSO4Eu体系, 其发光强度随烧结温度增加而增加, 表现为Eu2+的特征发光峰. 烧结温度为400 ℃时, 在CaSO4 Eu, Ce中存在Ce3+→Eu2+ 的能量传递和Ce3+→Eu3+的电子转移. Ce3+浓度较低时, CaSO4Eu,Ce中Eu2+的发光强度随Ce3+离子浓度的增加而增加, Ce3+表现出很好的敏化作用; 当Ce3+离子浓度超过一定范围时, CaSO4Eu,Ce中Ce3+发光强度增大, Eu2+发光强度下降. 当所制备的CaSO4Eu,Ce荧光体烧结温度由400 ℃升至600 ℃时, Ce3+的激发与发射峰基本消失, Eu2+的荧光强度随Ce3+浓度的增加而下降.     

三聚氰酸钴配合物的合成、晶体结构及荧光性质

本文合成了一个新的配合物Co(H2CA)2(H2O)2(H3CA=三聚氰酸),并通过元素分析、红外、荧光和单晶X-Ray射线进行了表征。标题化合物属于三斜晶系,P1空间群,a=0.503 83(7)nm,b=0.699 82(10)nm,c=0.911 08(13)nm,α=90.107(2)°,β=98.032(2)°,γ=110.788(2)°,V=0.296 92(7)nm3,Z=1,R=0.038 2。在配合物中,Co(Ⅱ)离子与三聚氰酸配体上的N原子,配位水的O原子配位,形成规则的平面正方形配位构型。相邻的2个Co(Ⅱ)平面四边形单元通过配体三聚氰酸上的氢键形成三维网状结构。室温荧光光谱测定表明该化合物在420 nm处有强的荧光发射。