稀土红色荧光粉SrZnO2∶Eu3+的发光性能

A series of novel luminescent materials, SrZnO₂∶M (M=Eu³⁺, or Eu³⁺ + Li⁺) have been synthesized by high-temperature solid-state reaction. The structure and luminescence properties of SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor were studied through XRD, photoluminescence and Raman spectroscopy. The excitation spectra show a broad intense band and a number of small peaks corresponding to the inner 4f-shell excitations of Eu³⁺ (the strongest one is at 395 nm for ⁷F₀-⁵L₆). After SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor was co-doped with Li⁺ ions, its charge transfer band extended to longer wavelengths. This resulted in increase of luminescent quantum efficiency of the sample. SrZnO₂∶Eu³⁺,Li⁺ phosphor can be efficiently excited by longer UV. From the fluorescence spectrum of SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor, apart from transition emissions of ⁵D₀→ ⁷F_J (J=0～4), the transition emissions from ⁵D₁ → ⁷F_J (J=0～2) have been observed. For the SrZnO₂∶Eu³⁺ phosphor, under excitation of UV, the dominant emission is at about 612 nm, due to the ⁵D₀→ ⁷F₂ hypersensitive transition. The incorporation of Li⁺ ions greatly enhanced the luminescence intensity and made emission peak from ⁵D₀ → ⁷F₂ transition red-shifted.     

SrSiO2N2∶Eu2+荧光粉的制备及性能研究

以SrCO3,Si3N4,Eu2O3为原料,在N2气氛下,采用自还原高温固相法制备了SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉.研究了该荧光粉的物相结构、发光性能和晶体形貌,同时对比在不同气氛下合成的荧光粉.结果表明,在N2气氛与N2/H2气氛下分别合成的SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉物相结构和光谱特性基本一致.显示出合成了主晶相SrSi2O2N2,但还含有少量未知的中间项.Eu2+浓度的变化不影响激发状态,而发射光谱的波长在Eu2+浓度为l mol％～20mol％之间,从530 nm的绿光红移至550 nm的黄绿光区域.同时,激发光谱覆盖的范围宽,均能有效的被UV或蓝光激发,这意味着该类荧光粉在白光LED方面有可能得到广泛的应用.     

Y_2O_3∶Eu荧光粉表面包覆In_2O_3的研究

采用高温固相法合成了FED用Y2O3∶Eu红色荧光粉,为提高其导电性,采用表面成膜包覆法对其进行了In2O3包膜研究。通过XRD,Zeta电位,SEM及低压光谱分析等检测手段分析了包膜前后Y2O3∶Eu的晶体结构、电位、形貌与发光性能,探索了包膜工艺。结果表明:在Y2O3∶Eu表面包覆3%的In2O3能有效改善荧光粉的发光亮度,这种改善的可能原因是包覆In2O3改善了Y2O3∶Eu晶粒表面的导电性。     

SrZnO_2∶Eu~(3+),Li~+长波紫外激发红光荧光体的合成及发光性能研究

采用高温固相法合成了一种长波紫外激发的SrZnO2∶Eu3+,Li+发光材料,用X射线衍射谱、荧光光谱对样品进行了表征。结果表明,Eu3+离子在SrZnO2基质中主要占据Sr2+离子不对称性格位,发射来源于5D0→7F2612 nm为主的红光。加入电荷补偿剂Li+离子能显著提高发光强度,350~400 nm内的激发峰也有明显提高,同时观察到来自Eu3+离子高能级5D1→7FJ(J=0~2)的跃迁发射,并对其产生机制进行了初步探讨。实验结果表明,SrZnO2∶Eu3+,Li+是一种有发展前途的长波紫外激发红光荧光体。     

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。     

Gd2ZnTiO6∶Dy3+, Eu3+单基质白光荧光粉的制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备出Dy³⁺, Eu³⁺共掺杂Gd₂ZnTiO₆白光荧光粉. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 光致发光(PL)光谱对荧光粉的物相、 形貌及荧光性质进行了表征. 结果表明, 所制备的样品均为双钙钛矿结构, 属于单斜晶系(空间群: P2₁/n), 形貌为2~5 μm无规则形状的颗粒. 在392 nm近紫外光的激发下, Gd₂ZnTiO₆∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉展现出Dy³⁺的蓝光、 黄光发射以及Eu³⁺的特征红光发射. 此外, 通过调节Dy³⁺和Eu³⁺的掺杂浓度, 可实现低色温的暖白光发射. 基于样品优异的荧光性能, 该荧光粉在近紫外激发白光LED中具有一定的开发潜力.     

ZnGa2O4∶Cr3+红色荧光粉的光致及电致发光性能

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法合成ZnGa2O4∶Cr3 红色荧光粉,在空气气氛中1000℃煅烧得到ZnGa2O4单相.对粉体进行X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)测试,结果显示,在空气气氛中煅烧,铬离子以三价形式存在(Cr3 ),未出现高价铬离子(Cr5 ,Cr6 ).Cr3 取代Ga3 占据八面体格位,位于695nm的红光发射带属于Cr3 的2E-4A2跃迁.Cr3 的激发带与基质发射带间有大面积重叠,两者间存在有效的能量传递.利用丝网印刷方法制成电致发光器件,与硫化物电致发光器件相似,ZnGa2O4∶Cr3 电致发光器件的亮度与电压满足L=L0exp(-bV-1/2)关系,且亮度与频率成正比.器件的Q-V曲线为闭合回路,发光效率η约为13lm·W-1.     

SrZnO2:Eu3+, Li+长波紫外激发红光荧光体的合成及发光性能研究

采用高温固相法合成了一种长波紫外激发的SrZnO2：Eu^3＋, Li^＋发光材料, 用X射线衍射谱、荧光光谱对样品进行了表征. 结果表明, Eu^3＋离子在SrZnO2基质中主要占据Sr^2＋离子不对称性格位, 发射来源于5D0→7F2 612 nm为主的红光. 加入电荷补偿剂Li^＋离子能显著提高发光强度, 350～400 nm内的激发峰也有明显提高, 同时观察到来自Eu^3＋离子高能级5D1→7FJ（J=0～2）的跃迁发射, 并对其产生机制进行了初步探讨. 实验结果表明, SrZnO2：Eu^3＋, Li^＋是一种有发展前途的长波紫外激发红光荧光体.     

Ga2S3∶Eu2+和SrGa2+xS4+y∶Eu2+系列荧光粉的发光性能研究

采用高温固相法合成了Ga2S3∶Eu2+和SrGa2S4∶Eu2+系列荧光粉. 发现Ga2S3∶Eu2+的发射峰位于570 nm附近, SrGa2S4∶Eu2+的发射峰位于535 nm附近. 同时进一步探讨了SrGa2+xS4+y∶Eu2+体系中, 过量的Ga对发光的影响, 通过漫反射光谱和XRD谱确定过量的Ga是以Ga2S3的形式存在于SrGa2S4相中; 通过荧光光谱发现过量的Ga并不引起SrGa2S4∶Eu2+发射峰的位移, 而是增强其在400～520 nm处激发峰的强度, 从而增强Eu2+在535 nm处的发光强度.     

若干物理处理方法对稀土荧光粉Y2O3:Eu3+发光性能的影响

采用物理法对商品化稀土荧光粉Y2O3：Eu^3＋进行改性，考察了真空干燥温度、焙烧温度对其发光性能的影响。SEM和TEM观测结果表明，经过200℃真空干燥后，随着焙烧温度的增加，荧光粉的分散性得到改善，且以纳米颗粒为主（5～85nm）。XRD测量结果表明，随着焙烧温度的增加，Y203：Eu^3＋的结晶度逐渐增加。发射光谱测试结果表明，真空干燥温度为200℃，焙烧温度为1200℃时得到的样品的发光性能较好。     

新型长余辉发光材料SrMgSi2O6:Eu2+,Ln3+的制备及性质

采用凝胶-燃烧法合成了系列稀土离子掺杂的Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+,Ln0.043+(Ln=La,Ce,Nd,Sm,Gd,Dy)蓝色长余辉发光材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物进行了分析和表征.结果表明:掺杂了不同稀土离子的SrMgSi2O6:Eu2+,La3+的晶体结构均为网方品系结构;其激发、发射光谱的峰形、峰位基本无变化,激发光谱为一宽带,最大激发峰位于400 nm处,次激发峰佗于415 nm处,发射光谱也为一宽带,最大发射峰位于470 nm附近,是典型的Eu2+的4F5d_4f跃迁导致的,不同之处在于其激发光谱、发射光谱强度及余辉性质有所差别,其中Dy3+是最理想的共掺杂稀土离子,Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+Dy0.043+的余辉时间最长,可达4 h;而Sm3+最差,Sr0.94MgSi2O6:Eu0.022+,Sm0.043+的余辉亮度最低,余辉时间最短.     

形貌可控的LaPO4:Eu3+荧光粉的制备与发光性能研究

分别以硝酸镧、多聚磷酸和磷酸二氢钠为原料,在无任何添加剂和模板的条件下,采用水热法分别合成微纳米球和纳米棒两种形貌的磷酸镧.通过场发射-扫描电子显微镜(FE-SEM),X射线衍射(XRD),红外光谱(FTIR)和荧光光谱(PL)等测试手段对以上不同形貌的样品的相结构以及微观形貌进行表征.FE-SEM测试结果表明:当以多聚磷酸为磷源时,在酸性条件下可以得到平均粒径约为2μm左右的磷酸镧微球;而当以磷酸二氢钠磷源时,在酸性条件下则可以得到纳米棒;两者的分散性良好.XRD测试结果表明:两种不同形貌的样品均为单斜晶系结构.荧光光谱分析可知:Eu3+的掺杂浓度相同时,球状样品的发光强度远大于棒状样品.     

橙红色荧光粉BaZnP2O7∶Eu3+的制备与发光特性

采用高温固相法合成了BaZnP2O7∶Eu3+荧光粉, 并对其发光性质进行了研究.     

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.     

A Novel Synthesis of Alkaline Earth Silicate Phosphor Sr3MgSi2O8： Eu^2＋, Dy^3＋

A novel method for synthesizing long afterglow silicate phosphor Sr3MgSi2O8：Eu^2＋,Dy^3＋using TEOS and inorganic powders as reactants was reported. Acetic acid as a catalyzer controlled the hydrolysis of TEOS by adjusting pH value of the system. The morphologies of precursor were characterized by transmission electron microscope （TEM）. The structure and optical properties of the phosphor powders were systematically investigated by means of X-ray diffraction and spectrofluorometry. TEM images have reflected the core-shell structure and quasi-spherical morphology of the precursor particles. It was found that the single-phase Sr3MgSi2O8 crystalline structures were obtained at 1050 and 1250 ℃ for the samples prepared with the nano-coating method and the solid state reaction, respectively. The emission intensities of the phosphors prepared by the present method were higher than those by the conventional process. Also, the afterglow characteristic was better than that prepared by solid-state reaction in the comparable condition.     

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.     

一种黄绿光LED用荧光粉：Ga2S3∶Eu2+

Eu²⁺-activated Ga₂S₃ phosphors were synthesized by solid-state reaction and their luminescence properties were studied with diffuse reflection spectroscopy, excitation spectra, emission spectra and fluorescence lifetime. The parameters of LED manufactured with phosphors Ga₂S₃∶Eu²⁺ were measured. The excitation spectra of these phosphors are broadband and can be matched with the emission wavelength of GaN chip.