YAG:Ce黄色荧光粉高温固相合成与表征

荧光粉是制备白光发光二极管(LED)关键材料之一,其性能直接影响着白光LED亮度、色度、色温及显色指数.但是,现有荧光粉由于稳定性差、光衰严重等问题,使白光LED不能达到预期目标,迫切需要改进其制备工艺.采用高温固相合成法制备YAG:Ce3 黄色荧光粉,研究温度、Ce添加量等对荧光粉粒度、荧光强度等理化性质影响规律,并评价该荧光粉与蓝光LED芯片组合形成白光LED的性能.结果表明,烧结温度高于1 400℃时,荧光粉呈立方结构纯YAG晶相;温度越高,形成的粉末粒径越大,发光强度越高;Ce掺杂量x=0.06时,烧结的荧光粉发光强度最大;封装形成的Φ3 mm白光LED亮度为5 581 cd/m2,色坐标x=0.262 6,y=0.275 3,色温Tc=13 000 K.     

全光谱LED器件的光色调制及性能

使用SOB480、GAP530、NRL650三种荧光粉作为研究对象,通过不同质量配比的荧光粉进行封装的方法,调制出符合市场需求的全光谱白光LED。通过对3014 LED器件的光效、色温、色坐标、显色指数和发光光谱强度进行研究,最终发现通过色度坐标所选择的荧光粉配比在CIE色度图上对应的色度坐标均可以落在黑体辐射线上,全光谱白光LED器件的显色指数更高,其值均大于90,且发光光谱曲线更加连续。     

稀土荧光/聚碳酸酯加工可行性探讨及其荧光性能研究

采用熔融挤出加工方法将稀土荧光粉与聚碳酸酯(PC)树脂混合造粒,用开炼机制成荧光PC薄膜. 应用XRD、SEM、荧光光谱等仪器对荧光粉及荧光PC薄膜结构与性能进行了表征;将荧光PC薄膜与蓝光LED芯片组合,用光谱仪测量白光LED的光色性能等参数. 结果表明, 稀土荧光粉与PC树脂相容性较好,荧光粉在树脂中分散均匀;大颗粒、晶型完整的荧光粉在加工时有利于保持结构及晶体形貌的稳定;加工前后荧光粉激发-发射波长基本保持不变;同时,荧光粉粒径对白光LED光效影响较大,随着合成白光中蓝光和黄光相对比例增大,得到的白光显色指数逐渐上升.     

白光LED荧光粉层涂敷的研究

介绍了使用蓝光LED芯片加上YAG荧光粉材料,利用混合相加原理,得到白光,而白光性能的好坏决定于荧光粉层的厚度和均匀性.实验中,根据不同的生产工艺(主要是荧光粉涂敷的不同)生产了六类白光LED.从同一个样品不同方向的色坐标来分析荧光粉的均匀性,最后从工艺的角度来分析,确定结构三为最佳的荧光粉涂敷方法.     

白光LED用Ce:YAG晶体的下降法生长和光谱性能

采用真空坩埚下降法生长了白色发光二极管(LED)用Ce:YAG晶体,该生长方法所得晶体的Ce3+掺杂浓度较高,相对色温(3 751K)低于传统方法所生长的Ce:YAG晶体,其激发峰是位于460nm左右的宽峰,与蓝光LED的发射波长相匹配,有望代替黄色荧光粉用于白光LED.随驱动电流增加,白光LED的发光效率逐渐降低,相对色温几乎不变.在100mA时,白光LED显色指数达到最大值.     

白光LED中的荧光粉老化研究

利用同批次芯片的白光LED与蓝光LED在相同条件下进行老化实验,根据老化过程中电致发光谱(EL谱)和光功率变化情况计算了白光LED中蓝光被转化为黄光的比例,研究了荧光粉转换效率对白光LED老化的影响,并测量了荧光粉老化规律,发现转换率呈指数衰减变化,且电流加大时衰减也更快。据此认为荧光粉转换率的衰减是造成白光LED老化的重要因素之一。     

远程荧光LED器件光学性能研究

远程荧光器件实现了芯片与荧光粉层分离,有效缓解了传统封装方法中的散热性差的问题,有良好的应用前景,是当前研究的热点。本文利用静电纺丝工艺将荧光粉均匀分散在PVA溶液喷丝形成的空间网络结构中,研制了LED远程荧光片,制备了远程LED器件。研究了荧光粉配比、静电纺丝过程中的电压及纺丝时间对远程荧光LED器件光学特性的影响。实验表明静电纺丝工艺中电压决定纺丝成功与否,一定的电压范围内聚合物溶液才会喷射细流,纺丝时间和荧光粉配比都对器件的显色指数和相关色温有影响。     

油酸石蜡体系中红光CdSe量子点的合成及其高显色指数白光LED制备

半导体量子点具有量子尺寸效应,其半导体带隙随着量子点尺寸的减小而增大.在油酸石蜡绿色合成体系中通过引入表面活性剂油胺来调控Cd Se量子点尺寸.加入油胺可得到大粒径的Cd Se量子点,其发光光谱范围可以扩展到红光区域,得到发射波长为630 nm的量子点.对红光量子点进行二氧化硅包覆得到稳定的光转换材料,并与蓝光LED芯片以及黄光荧光粉进行封装得到显色指数Ra为90的高显色指数白光LED器件.     

白光LED用YAG:Ce3+荧光粉的增红

目前白光LED在红光波段发射较弱,导致其显色指数偏低,本文在最常用的白光LED荧光粉Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce3 )中掺入Gd3 、Pr3和Sm3 ,来增强红光波段的发射,从而提高显色指数.用X射线衍射仪(XRD)、分光光度计、光谱分析仪及荧光粉相对亮度测试仪对样品进行表征,研究了Gd3 、Pr3 和Sm3 对荧光粉性能的影响,并对其增红机理进行了初步的探讨.结果表明:Gd3 、Sm3 及Pr3 的加入都增强了光谱的红区发射,Gd3 使光谱发生红移;Sm3 则在光谱上增加了峰值分别位于566、600和616nm的三个弱发射峰;Pr3 在光谱的红区发射区叠加了一个峰值在610nm的尖锐发射峰;Gd3 、Sm3 及Pr3 的加入,使样品相对亮度及发光强度都下降了一定程度.     

暖白光发光二极管用红色荧光粉K2TiF6∶Mn4+的绿色合成

Mn⁴⁺掺杂的氟化物荧光粉具有宽带吸收、窄带红光发射、合成工艺简单等特点,在照明及显示领域受到极大关注,但其制备需要用到强腐蚀性的氢氟酸。本研究采用共沉淀法,分别以盐酸、硝酸、磷酸、醋酸替代氢氟酸制备了K₂TiF₆∶Mn⁴⁺荧光粉,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪等对荧光粉的结构、形貌、性能进行表征。结果表明：酸性越强,荧光粉的结晶越好、形貌越完整、发光强度也越高,用强酸制备的样品与用氢氟酸制备的样品发光强度接近。将荧光粉用于制备白光发光二极管(light-emitting diode, LED)器件并进行光色性能的测试,结果表明：红色荧光粉的加入,能显著降低色温、提高显色指数;强酸样品的LED器件与氢氟酸样品的LED器件性能相当。     

石榴石型铝酸盐发光材料的研究进展

针对白光发光二极管用荧光粉化学稳定性好、量子效率高、绿色环保、成本低、制作工艺简单的性能要求,综述钇铝石榴石、镥铝石榴石、钆铝石榴石、铽铝石榴石4种石榴石型铝酸盐发光材料的发光机理及其制备、应用研究进展,并就如何提高荧光粉的显色指数以及提高荧光粉的热稳定性进行展望。     

铝硅酸盐基白光LED荧光粉的研究现状

基于铝酸盐和硅酸盐的LED荧光粉研究已经非常成熟,而铝硅酸盐荧光粉同时具有铝酸盐和硅酸盐的优点,目前还处于研究阶段.综述了国内外近几年来铝硅酸盐基白光LED荧光粉的研究与进展,重点介绍了铝硅酸盐三基色荧光粉和单一基质白光荧光粉两个方面.在三基色荧光粉中,铝硅酸盐蓝色、绿色荧光粉的研究比较成熟,红色荧光粉的研究相对比较薄弱;在单一基质白光荧光粉中,NaAlSiO_4:Ce~(3+),Mn~(2+)和BaMgA_(10)O_(17):Eu~(2+),Mn~(2+)性能较优.最后指出铝硅酸盐荧光粉的研究方向.     

1W大功率蓝光LED和白光LED光电特性研究

测量了基于金属线路板的1 W大功率蓝光LED和相同结构、同类芯片制作的大功率白光LED的输入功率、光通量和发光效率等参数,并对蓝光LED和白光LED的光通量、发光效率随输入功率的变化情况进行了比较。实验结果表明当输入功率小于一定值时,蓝光LED相对发光效率低于白光LED的相对发光效率,而当输入功率大于此值时,蓝光LED的相对发光效率高于白光LED的相对发光效率,白光LED发光效率下降较快的主要原因是荧光粉转换效率的下降。     

Mn~(4+)激活CsNaSnF_6红光材料的结构、合成与光学性质

以过渡金属离子Mn~(4+)为发光中心,通过离子交换法合成了一种新颖的CsNaSnF_6∶Mn~(4+)红光材料,利用X线衍射、扫描电镜、X线能谱、X线荧光光谱对材料的结构和物性进行了系统的表征,研究了Mn~(4+)掺杂量对材料光学性质如激发光谱、发射光谱、变温光谱、寿命等的影响,探索了"CsNaSnF_6∶Mn~(4+)-YAG-GaN芯片"组合而成的白光LED器件的光学性能,得到了色坐标为(0.383 8, 0.337 0),显色指数(Ra)为86.6,色温(T_c)为3 540 K的白光器件.结果显示,红光材料的加入显著改善了器件的冷白光属性,表明所合成红光材料在暖白光LED照明中的潜在应用.     

UV-LED用2(Sr,Ba)O-0.16B2O3-0.84P2O5:Eu2+荧光粉

以SrCO3、BaCO3、H3BO3、Eu2O3和NH4H2PO4为原料,通过高温固相法,合成了2(Sr,Ba)O-0.16B2O3-0.84P2O5:Eu2 荧光粉。通过XRD图谱、激发和发射光谱、光色参数和相对亮度的测量,研究了Ba2 对荧光粉的晶体结构以及发光性能的影响。结果表明:2(Sr,Ba)O-0.16B2O3-0.84P2O5:Eu2 荧光粉属于四方晶系,晶胞参数随Ba2 摩尔含量增加而增大。Ba2 的引入可以显著提高荧光粉的相对亮度,同时,随着Ba2 摩尔含量的增加,荧光粉的发射主峰向短波方向移动,出现蓝移,其色坐标y值逐渐减小,有利于提高白光发光二极管的流明效率和显色指数。     

基于太阳能切削硅粉制备Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉及其发光特性研究

以单晶硅太阳能电池切削产生的硅泥为原料,通过氨氮化工艺高温烧结制备了Eu~(2+)激发的直接白光荧光粉,研究了Eu~(2+)掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响.物相分析结果显示,所合成的荧光粉为混合物,主要晶相为Ca_2SiO_4、CaSiO_3和Ca_2Si_5N_8.通过分析荧光光谱,发现荧光粉的有效激发范围为300～450 nm.在370nm近紫外光激发下,荧光粉中主要存在两个发光中心,分别位于470 nm和570 nm,发光颜色趋近于白光,色坐标为(0.327 5,0.386 6),色温为5 705 K(5 431.85℃).通过改变Eu离子掺杂浓度发现:荧光粉发光强度先增大后减小,最佳Eu~(2+)掺杂量为10.0 mol%;超过最佳掺杂浓度,由于离子间的相互作用导致浓度淬灭.通过单一荧光粉配合紫外芯片激发可直接获得白光输出.     

Pr3+掺杂Sr2LaTaO6红色荧光粉的合成和发光性能分析

寻找能应用于白光LED的红色荧光粉,以稀土氧化物为原料,采用高温固相法制备Pr3+掺杂Sr2LaTaO6系列红色荧光粉,再通过XRD、SEM及荧光光谱仪等仪器对样品的物相结构、形貌特征、荧光特性、衰减寿命和荧光热猝灭等性能进行实验分析。结果表明:样品物相纯正、结晶度好,Pr3+的掺杂没有改变基质的晶体结构;样品可以被蓝光有效激发,发出色坐标为（0663 0,0336 6）的红光;Pr3+的最佳掺杂浓度（摩尔分数）为01%,随着Pr3+掺杂浓度（摩尔分数）不断高于该浓度,其荧光强度和衰减寿命都会递减;样品在室温到400 K这一温度范围内热稳定性良好。表明Pr3+掺杂的Sr2LaTaO6红色荧光粉有望应用于白光LED。     

ASrPO_4:Eu~(3+)(A=Li,Na,K)中Li~+对Eu~(3+)发射光谱的双增强效应

为了提高白光LED的显色指数,开发新型近紫外光激发的红色荧光粉,采用传统的高温固相法合成了一系列的(ASr)1.00-xPO_4:Eu_x~(3+)(A=Li,Na,K)红色荧光粉样品。XRD结果表明,样品分别含有LiSrPO_4(PDF#14-0202),NaSrPO_4(PDF#33-1282)和KSrPO_4(PDF#87-1854)的晶相。对比研究Li~+,Na~+和K~+对样品荧光发射光谱(PL)的离子增强效应可知,随着Eu~(3+)掺杂浓度的增加,Li~+和Na~+对样品R值(R=I2/I1,I2及I1分别为Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2与~5D_0→~7F_1跃迁峰的强度)的增强效应也随之增强,而K~+则无此增强效应。3种碱金属离子中,Li~+的掺杂不仅使Eu~(3+)的发射光获得最大的强度,而且能够得到最大的R值(1.48)。3种类型荧光粉中Eu~(3+)的最佳掺杂浓度均为x=0.08,在最佳Eu~(3+)掺杂浓度下,样品(LiSr)0.92PO4:Eu_(0.08)~(3+)的色坐标为(0.63,0.37),其发射光最靠近纯红色,表明(LiSr)_(0.92)PO_4:Eu_(0.08)~(3+)荧光粉更适合作为近紫外—白光LED中的红光成分,具有巨大的应用价值。     

红色荧光粉Sr_9Zn_(1.5)(PO_4)_7:Eu~(3+)的制备及发光性质研究（英文）

采用高温固相法合成了一系列近紫外激发的白光LED用红色荧光材料Sr_9Zn_(1.5)(PO_4)_7:xEu~(3+).通过X射线粉末衍射和Rietveld结构精修分别确定了材料的相纯度和晶体结构.通过激发光谱和发射光谱研究了材料的发光性质.该荧光粉可以被395nm近紫外光有效激发,这与商品近紫外芯片的发射光谱吻合.在近紫外光激发下,样品可以发射出明亮的红光,其最大发射峰在617nm,归属于Eu~(3+)的5 D0-7F2跃迁.SZPO:0.70Eu~(3+)的色坐标为(0.616,0.382).此外,还对材料的荧光衰减和热稳定性进行了系统研究。实验结果表明,Sr9Zn1.5(PO4)7:Eu~(3+)可以作为潜在的白光LED用红光荧光粉.     

调光方式对LED色温和光通量的影响

通过发光二极管(LED)在模拟调光和脉冲宽度调制(PWM)调光两种不同调光方式实验中,研究其光色参数的变化情况.分析同一色温白光LED在不同调光方式的色温和光通量的变化趋势,并分别分析同一种调光方式下,两种不同色温LED混和之后的色温和光通量的变化趋势.结果表明:同一色温白光LED在PWM调光方式下,色温的变化较小,但其光效较模拟调光小;两种不同色温LED混色之后的色温可在较大范围内变化,可满足人们对LED不同光色的选择.