(Y,Gd)BO_3∶Eu~(3 )荧光粉的合成及粒度控制

使用草酸共沉淀法合成了钇钆铕氧化物生粉,以此为原料合成了PDP用(Y,Gd)BO3∶Eu3 荧光粉;研究了各种因素对(Y,Gd)BO3∶Eu3 荧光粉相对亮度及粒度的影响。结果表明,加入适当的添加剂可以有效控制荧光粉的粒度和颗粒形貌,但加入量过多会影响荧光粉的亮度;温度、保温时间、预烧、硼酸配比等参数均对荧光粉度及粒度有较大影响。给出了优化的工艺参数,按此工艺可以直接合成粒度2～4μm的荧光粉,无须球磨分散。在λex=147nm激发时,该荧光粉色坐标x=0.644,y=0.356。     

(Y,Gd)BO_3∶Eu的真空紫外光谱特性

近年来由于等离子体平板显示 (PDP)技术的需要 ,对真空紫外 (VUV)光激发的荧光粉的研究成为发光材料领域中的一个新方向 [1～ 3] .由于技术和实验仪器等方面的原因 [4 ] ,以往人们对稀土发光材料VUV区的研究很少 ,缺乏对其光谱和能级的完整认识 .另外 ,稀土离子 Gd3+在荧光粉的能量传递中具有特殊作用 ,一些含 Gd3+的发光材料在 VUV区发光效率很高 ,例如 ,(Y,Gd) BO3∶ Eu在 VUV区的发光效率比 YBO3∶ Eu提高了 2 0 % ,比 Y2 O3∶ Eu提高了 1 .8倍 ,与其它红粉相比更具有实际应用价值 [4 ,5] .但目前对于 (Y,Gd) BO3∶ Eu的研…     

喷雾热解法合成球形(Y,Gd)BO3:Eu荧光粉的研究

采用喷雾热解法合成了无团聚的球形(Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉。研究了各因素对(Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉体的结晶性能、外观形貌及发光强度的影响。结果表明,按120%硼酸的化学计量比于900℃喷雾热解,再经过1200℃后处理2 h,可以合成结晶良好的(Y,Gd)BO3∶Eu荧光粉体;喷雾热解溶液的浓度和载气流量对荧光粉的外观形貌影响较大;铕含量为10%时可以获得最佳的发光强度。在优化喷雾热解实验条件下成功合成出良好发光强度的PDP用(Y0.6Gd0.3)BO3∶Eu0.1荧光粉。     

(Y,Gd)VO_4∶Eu~(3+)的紫外-真空紫外发光特性

用高温固相法合成了Y1-xGdxVO4∶Eu3 (0≤x≤1)系列单相样品并研究了其发光特性。在254nm激发下,观察到最大强度位于619nm的红色发射峰且其强度在Y/Gd=0.4/0.6时达到最大。在147nm激发下的发射峰与紫外下的一致,发射强度也是在Y/Gd=0.4/0.6时达到最大,大约是商用(Y,Gd)BO3∶Eu3 荧光体的65%。619nm监控下的真空紫外激发光谱由峰值位于158nm,204nm,247nm以及300nm的系列激发带组成,归属于钒酸根的基质吸收以及Gd3 、Y3 和Eu3 的电荷迁移带吸收。相对(Y,Gd)BO3∶Eu3 中Eu3 占据中心对称格位,(Y,Gd)VO4∶Eu3 中Eu3 占据非中心对称格位,其真空紫外下光谱色纯度更好。色坐标分别为(0.632,0.355),(0.672,0.328)。     

(Y,Gd)BO3:Eu的真空紫外光谱特性

近年来由于等离子体平板显示(PDP)技术的需要,对真空紫外(VUV)光激发的荧光粉的研究成为发光材料领域中的一个新方向[1～3]. 由于技术和实验仪器等方面的原因[4], 以往人们对稀土发光材料VUV区的研究很少, 缺乏对其光谱和能级的完整认识. 另外, 稀土离子Gd3+在荧光粉的能量传递中具有特殊作用, 一些含Gd3+的发光材料在VUV区发光效率很高, 例如, (Y,Gd)BO3:Eu在VUV区的发光效率比YBO3:Eu提高了20%, 比Y2O3:Eu提高了1.8倍, 与其它红粉相比更具有实际应用价值[4,5]. 但目前对于(Y,Gd)BO3:Eu的研究主要集中在紫外可见区[6], 因此, 深入研究(Y,Gd)BO3:Eu的真空紫外光谱特性, 对于发展PDP技术具有重要意义.     

白光LED用荧光材料Ba3Gd（BO3）3∶Eu^（3＋）的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu^3＋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∶Eu^3＋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∶Eu^3＋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。     

（Y，Gd）Al3（BO3）4：Ce，Tb的光谱特性及稀土离子间的能量传递

采用高温固相反应合成了(Y，Gd)Al3(BO3)4中掺杂Ce^3 和Tb^3 的样品，并研究了其结构特性、光谱特性和发光过程中稀土离子问的能量传递。(Y，Gd)Al3(BO3)4属于三角晶系，具有R32的空间群，掺入Ce^3 ，Tb^3 杂质后晶格结构没有变化。(Y，Gd)Al3(BO3)4：Ce，Tb的激发光谱由3个宽谱带组成，这3个谱带分别对应于Ce^3 的4f-5d跃迁吸收。在该体系中存在Ce^3 →Tb^3 ，Gd^3→Tb^3 和Gd^3 →Ce^3 的能量传递，其中Ce^3 起敏化剂和中间体的双重作用。     

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.     

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。     

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.     

PDP用BaMgAl10O17∶Eu蓝粉的表面包覆研究

采用硅酸钠水解法对BaMgAl10O17∶Eu2+(BAM)蓝粉进行了表面包覆, 通过XRD, TEM和AES等分析手段对包膜荧光粉物相、微观形貌及表面元素进行分析.研究结果表明, BAM蓝粉表面包覆了一层厚薄均匀、表面光滑且致密度高的硅氧化合物无机膜, 膜厚约为16～20 nm.BAM蓝粉经包覆处理后, 抗热劣化性能得以显著提高, 在600 ℃煅烧1 h后, 包膜BAM蓝粉的发光亮度和色坐标分别为91%和0.0609, 明显优于未包膜蓝粉的75%和0.0633.     

(Y，Gd)VO4∶Eu3+的紫外-真空紫外发光特性

用高温固相法合成了Y_1-xGd_xVO₄∶Eu³⁺(0≤x≤1)系列单相样品并研究了其发光特性。在254 nm激发下，观察到最大强度位于619 nm的红色发射峰且其强度在Y/Gd=0.4/0.6时达到最大。在147 nm激发下的发射峰与紫外下的一致，发射强度也是在Y/Gd=0.4/0.6时达到最大，大约是商用(Y，Gd)BO₃∶Eu³⁺     

Optimization of Pr3+, Tb3+, and Sm3+ co-doped (Y0.65Gd0.35)BO3:Eu0.05(3+) VUV phosphors through combinatorial approach

A combinatorial approach was used to systematically investigate the effect of trace Pr(3+), Tb(3+), or Sm(3+) on the VUV photoluminescence of Eu(3+) in the Pr(3+), Tb(3+), or Sm(3+) co-doped (Y(0.65)Gd(0.35))BO(3):E(3+)(0.05). We found that Pr(3+) and Tb(3+)increases the VUV photoluminescent efficiency, while Sm(3+) decreases the efficiency. The optimized composition was identified to be between 7 x 10(-6) and 3 x 10(-4), and the corresponding efficiency improvement is about 15%. Scale-up experiments confirmed the results in the combinatorial materials libraries.     

白光LED用红色发射荧光粉Gd2(MoO4)3:Eu3+制备与表征

以NH4F为助熔剂采用固相反应法合成了Eu^3＋掺杂的α—Gd2（MoO4）3荧光粉。研究了引入不同含量助熔剂时对材料的结晶、荧光粉颗粒粒径、表面形貌及光谱性质的影响。实验结果表明,引入重量比为3％时样品具有好的结晶和优良的光谱性质;同时,随着助熔剂量的增加Eu^3＋离子在晶体中所处的格位对称性发生了变化;另外,通过Eu^3＋掺杂浓度变化的结果讨论了Eu^3＋的浓度猝灭行为。光谱测量的结果表明,该荧光粉与其他商品荧光粉不同,其最有效的激发波长不在电荷迁移带范围,而是465和395nm跃迁,该荧光粉可作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型自光器件的红色荧光粉的候选材料。     

共沉淀-熔盐焙烧法制备Y2O3:Eu及其发光性能的研究

采用共沉淀-熔盐焙烧法制备了Y2O3：Eu红色荧光粉,研究分析了EDTA、柠檬酸＋氨水、淀粉等3类络合剂、沉淀温度及熔盐对其发光性能、粒度及形貌等的影响.研究结果表明： 采用柠檬酸＋氨水为络合剂、草酸为沉淀剂制备钇铕的草酸盐前驱体,然后加入（Na2CO3＋S＋NaCl）复合熔盐在1200 ℃下焙烧2 h即可制得发光强度高出商用粉5%的近球形Y2O3：Eu.     

真空紫外光激发下铕掺杂的硼酸盐发光特性与结构的关系

为了改进现有或开发新的PDP用荧光材料,必须考虑荧光材料的发光性质,如吸收峰位置、能量由基质到发光中心的传递效率、色纯度、发光强度等,而这些性质与荧光材料的结构有着紧密的联系.在研究了多种三价铕掺杂的硼酸盐荧光材料的基础上,比较了它们在真空紫外光激发下的吸收特性,定性讨论了能量从基质到发光中心的传递效率,分析了影响红色荧光材料色纯度的有关性质.     

Y2O3∶Eu3+发光薄膜的溶胶-凝胶法制备、表征及图案化

采用Pechini溶胶-凝胶法制备了纳米级Y2O3∶Eu3+发光薄膜, 同时, 通过软石印技术得到了条纹宽度为5～60 μm的Y2O3∶Eu3+图案化发光薄膜. 通过X射线衍射 (XRD)、付里叶变换-红外光谱 (FT-IR)、原子力显微镜(AFM), 光致发光(PL)光谱及寿命等方法对得到的发光薄膜进行了表征. XRD结果表明500 ℃时薄膜开始结晶, 900 ℃已结晶完全, 得到了立方相的产物. 图案化的条纹在烧结的过程中发生了明显的收缩(50%). Y2O3基质向掺杂的稀土离子Eu3+发生了有效的能量传递, 使得Eu3+显示出5D0-7FJ(J=0, 1, 2, 3, 4)特征发射. 寿命和光致发光光谱的研究表明, 发光强度随着温度的升高而增强.