三井矿业研发出新型高效硫化物荧光粉

日本三井矿业冶炼公司（MitsuiKinzoku）研发了一种白光LED用硫化物荧光粉材料。公司称,已经发明了红色和绿色荧光粉,可以结合蓝光LED产生白光,这与传统采用蓝光LED激发氧化物荧光粉产生白光的方法并不相同。     

蓝光激发红色荧光粉的研究进展及其在白光LED中的应用

蓝光LED芯片激发黄色荧光粉是目前白光LED的主要实现方式,引入红色荧光粉对调整白光LED的显色指数及色温有重要意义。重点介绍和评述了可被蓝光激发且具有宽发射带的硫化物、氮化物、铝酸盐等几种体系红色荧光粉的发光性质、最新研究成果及在白光LED中的应用。对比发现,氮化物荧光粉可被从近紫外到可见绿光有效激发,随基质组成的不同,可发出峰值波长为600～650nm的红色荧光,且由于其优良的化学稳定性、热稳定性成为最有前途的一类红色荧光粉。采用两种以上的荧光粉代替单一黄色荧光粉,有利于调整白光LED的色温,提高显色指数。     

白光发光二极管用荧光粉的研究进展

针对目前获取发光二极管(LED)白光的3种主要方法,即三基色荧光粉配合、蓝光LED芯片激发YAG:Ce3+荧光粉和单一离子(Dy3+)的发射进行综述,着重介绍各种方法中所需荧光粉的制备方法和结构体系及其优、缺点,简单总结白光发光二极管研究领域存在的问题及发展趋势。     

红色荧光粉Zr(MoO4)2· MoO3∶Eu3+的发光性能和能量转移

采用共沉淀法制备了一系列Zr(MoO_4)_2·MoO_3∶Eu~(3+),并对荧光粉进行了X射线衍射仪和荧光光谱仪分析。结果表明:荧光粉为一混晶,由Zr(MoO4)2和MoO3组成。荧光粉在465nm的激发下,在617nm处产生强的红光发射,发射光谱在617nm处的强度是激发光谱在465nm处强度的2.26倍。这是因为在465nm的激发下,Eu3+的能量从磁偶极中心转移到电偶极中心,使617nm处发光增强。对蓝光激发白光LED而言,Zr(MoO4)2·MoO3∶Eu3+是具有一定应用前景的红色荧光粉。     

水热法制备SrMoO4:Eu3+红色发光材料及其发光性能

以Eu2O3、Sr(NO3)2和(NH4)6Mo7O24.4H2O为原料,采用水热法合成了Eu3+离子掺杂的Sr0.6MoO4∶Eu0.43+红色荧光粉。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)等分析手段研究了荧光粉的结构和光致发光性能。结果表明,制备的荧光粉颗粒分散均匀,形状呈类四方双锥状,粒径在0.5～2μm之间,荧光粉可以被近紫外光(396nm)和蓝光(466nm)有效激发,发射出峰值位于614nm的红光,激发波长与紫外和蓝光LED芯片相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

白光LED用Ca2SiO3Cl2:Tb3+单一基质荧光粉的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法在较低温度下合成了不同浓度Tb3+掺杂的Ca2SiO3Cl2∶mTb3+单一基质白光荧光粉,并对其发光性质进行了研究。近紫外光激发下,发射光谱出现了明显的多色谱(415、440、460、486、544、595、619和700 nm)混合后发射白光。随着Tb3+浓度的增加,蓝光强度先增强后减弱,绿光不断增强,红光不断减弱,当m=0.003时荧光粉的色坐标为x=0.3174,y=0.3485,非常接近标准白光(x=0.33,y=0.33),样品呈现色温TC=6161K的正白色发光。Ca2SiO3Cl2∶Tb3+是一种具有良好白光发射的LED用单一基质荧光粉。     

稀土多钨酸盐红色荧光粉在白光LED中的应用研究

利用高温固相法合成了Ca9Gd2W4O24:Eu3+和Sr9Gd2W4O24:Eu3+两个系列四钨酸盐体系以及Ca3La2W2O12:Eu3+二钨酸盐体系荧光粉,对比其荧光性能,结果发现此三种多钨酸盐荧光粉在395nm的近紫外和460nm的蓝光区都有较高的激发强度,与现有商业化近紫外光、蓝光LED芯片的发射光谱吻合,可以被这两种LED芯片有效激发,发射色纯度较高的红光,是潜在的紫光和蓝光转换型白光LED用红色荧光粉.Eu3+离子在Ca9Gd2W4O24和Sr9Gd2W4O24两个四钨酸盐体系中没有浓度猝灭效应,而在Ca3La2W2O12二钨酸盐体系中的最佳掺杂浓度为40%.以其中性能优良的Ca9Eu2W4O24、Sr9Eu2W4O24和Ca3La1.2Eu0.8W2O12结合400nm发射的紫光InGaN芯片以及460nm发射的蓝光InGaN芯片制备LED器件,探讨稀土多钨酸盐红色荧光粉在白光LED中实际应用存在的优点和局限性.     

高亮度β-sialon∶Eu~(2+)绿色荧光粉的合成及其在高色域白光LED上的应用

采用高温固相法在1 800~1 950℃/0.9 MPa N2条件下合成了不同z值的Si6-zAlzOzN8-z∶Eu~(2+)(0z≤4.2)(即β-sialon∶Eu~(2+))绿色荧光粉。随着z的增加,荧光粉的发光光谱发生红移,荧光强度增强;但当z值较大时,Eu~(2+)更容易进入杂质相,从而导致其荧光强度开始下降。此外,原料对发光影响较大。使用自制硅铕合金粉和高纯微米级硅粉氮化而得的氮化硅,比使用Eu2O3作为铕源或商业Si3N4合成的荧光强度更高,同时发射峰位蓝移。在450nm激发下,β-sialon∶Eu~(2+)的吸收率和外量子效率最高分别可达70.1%和49.0%。采用蓝光芯片,使用β-sialon∶Eu~(2+)(z=0.1)搭配红色KSF∶Mn4+进行封装,在120mA驱动电流下,获得了色温为6 504K、光通量为41.63lm、光效为112.47lm/W、理论色域为95.40%NTSC的白光LED(WLED)。这些结果都表明β-sialon∶Eu~(2+)绿色荧光粉在高色域白光LED中具有优势明显的潜力。     

白光LED用红色荧光粉Li(MoO_4)_2:Eu~(3+)的制备及表征

以H3BO3助熔剂采用高温固相反应法制备了LiMo2O8∶Eu3+红色荧光粉。通过XRD、SEM及激发和发射光谱对样品进行了研究,结果表明,引入助熔剂为3 wt%时样品具有好的结晶和优良的光谱性质;光谱测量的结果表明,在近紫外、蓝光激发下,能发射出615nm的红光,具有较高的色纯度。因此,可作为目前已商品化的白光LED的红色补偿荧光粉,也可作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型白光器件的红色荧光粉的候选材料。     

白光LED及其涂敷用荧光粉的研究进展

白光LED因其低能耗、无污染、长寿命等优点被称作第四代照明光源,应用前景广阔.简要介绍了LED的特点,比较了实现白光LED的几种方法.综述了光转换法中白光LED用荧光粉的制备方法,总结了白光LED用荧光粉种类,重点分析介绍了紫外激发型白光LED用荧光粉的优缺点和发展现状,并对白光LED及其涂敷用荧光粉的发展进行了展望.     

Photonic Crystal Phosphors Integrated on a Blue LED Chip for Efficient White Light Generation

Following the proof‐of‐concept experiment in the unit structure level, photonic crystal (PhC) phosphors—structurally engineered phosphor materials based on the nanophotonics principles—are integrated with a blue light‐emitting diode (LED) chip to demonstrate a compact and efficient white light source. Red‐ or green‐emitting CdSe‐based colloidal quantum dots (CQDs) are coated on a Si₃N₄ thin‐film grating to fabricate PhC phosphors. The underlying PhC structure is designed such that the photonic band‐edge modes at the zone center (k_∣∣ = 0) are tuned to the energy of the blue excitation photons. By progressively stacking the PhC phosphor plates on a blue LED chip, the blue, green, and red emission intensities can be tightly controlled to obtain white light with the desired properties. The chromaticity coordinates, (0.332, 0.341), and correlated color temperature, 5500 K, are obtained from a stack of 3 red and 11 green PhC phosphor plates; in contrast, a stack of 5 red and 16 green reference phosphor plates are required to generate a similar white light. Overall, the PhC phosphors produce 8% higher total emission intensity out of 33% less amount of CQDs than the reference phosphors.     

High color rendering index white LED based on nano-YAG:Ce3+ phosphor hybrid with CdSe/CdS/ZnS core/shell/shell quantum dots

To improve the poor color rendering index (CRI) of YAG:Ce-based white light-emitting diode (LED) due to the lack of red spectral component, core/shell/shell CdSe/CdS/ZnS quantum dots (QDs) were synthesized and blended into nano-YAG:Ce³⁺ phosphors. Prominent spectral evolution has been achieved by increasing the content of QDs. A white LED combining a blue LED with the blends of nano-YAG phosphors and orange- and red-emission QDs with a weight ratio of 1:1:1 was obtained. This kind of white LED showed excellent white light with luminescent efficiency, color coordinates, CRI and correlated color temperature (CCT) of 82.5?lm/W, (0.3264, 0.3255), 91 and 4580?K, respectively.     

固体白光照明和稀土发光材料

固体白光照明节能省电、无污染、长寿命,是替代白炽灯和荧光灯的新一代半导体光源.介绍了白光LED的产生、优点和研究现状,以及与之相匹配的稀土发光材料的研究动态,主要包括蓝光、紫外光和近紫外光转换型荧光粉,并介绍了新型单一相白光LED荧光粉和新型荧光体的发展状况,最后分析和评述了我国白光LED的差距和发展前景.     

一种新颖的白光LED荧光粉测量系统和分析方法(英文)

为获得高效率的白光LED,得到荧光粉和芯片的最佳匹配,本文提出了一种新颖的白光LED荧光粉测量系统和分析方法.该方法根据荧光粉测量原理,采用单色光激发荧光粉,获得荧光粉的激发光谱特性.由单波长激发的光谱组合可以得到荧光粉的三维光谱特性,荧光粉光谱与LED芯片光谱匹配可以模拟白光LED光谱.分析了荧光粉在单波长及光谱激发条件下的效率.实验结果表明,该测量系统和分析方法可以确定荧光粉和兰光LED芯片的最佳匹配,从而为获得高效率白光LED奠定了良好的基础.     

多色长余辉材料的发光性质及动态防伪应用

发光防伪具有可视性强、设计简便的特点, 是众多防伪技术中常用的方法。传统防伪材料存在发光颜色单一、防伪图案和颜色静态的缺点, 易于模仿, 亟需开发可实现动态、可靠防伪性能的发光材料。本工作采用水热法制备了铬掺杂镓锗酸锌多色长余辉材料, 并对其余辉性能和动态防伪应用进行研究。实验结果表明: 通过改变镓锗比, 可以调节蓝绿光和红光区的发射强度, 实现发光颜色的可调。该系列样品在波长为254和365 nm的紫外光激发下分别呈现白色和红色, 发光颜色具有多模态发光特征。此外该系列样品具有多色的余辉发光, 不同颜色的衰减速率不同, 可以实现余辉颜色随时间发生动态变化的效果。据此设计成的防伪图案, 发光颜色在时间维度上具有动态变化特性, 可显著提高防伪安全性, 表明所制备的铬掺杂镓锗酸锌多色长余辉材料在动态防伪领域有重要的应用前景。     

La0.8Y0.2PO4∶Bi3+ ，Sm3+ ，Eu3+ 荧光粉的合成,性能及其前驱体热分解动力学

相对于绿色和蓝色荧光粉,红色荧光粉因不能有效吸收近紫外光,致使发射的红光强度不能与蓝、绿两种荧光粉的发光强度同步,影响了其显色性,降低了发光效率.为获得能够被近紫外光高效激发的红色荧光粉,本文以硝酸铕、硝酸钐、氯化铋、氧化镧、氧化钇、磷酸三铵为原料,经高温固相反应合成得到Bi,Sm,Eu掺杂磷酸镧钇荧光粉,利用XRD,SEM,荧光光谱及TG/DTG对产物进行了表征,并采用非等温法研究前驱体的热分解过程,进而探究前驱体热分解反应过程的动力学及焙烧过程中荧光粉的形成机理.研究表明:Bi3+的最佳掺杂浓度为x=0.03,所得产物为以磁偶极(5D0→7F1)跃迁为主导发射的红色荧光粉;最佳产物与未掺杂产物相比,前者的荧光强度是后者的2.66倍;最佳产物前驱体的热分解过程只有一步失重,经计算获得了该过程对应的活化能、机理函数及指前因子.Bi,Sm,Eu掺杂磷酸镧钇荧光粉是一种发光效率高、具有广泛应用前景的近紫外激发白光LED用红色荧光粉.     

Sr0.95Zn0.05Se:Eu2+ and CdSe/ZnS nanocrystals hybrid phosphors for enhancing color rendering index of white light emitting diode

In this study, the yellow emitting cubic structure of Sr0.95Zn0.05Se:Eu2+ phosphors were prepared by high temperature solid state reaction. The Sr0.95Zn0.05Se:Eu2+ phosphors exhibited strong excitation intensity under 400-460 nm region, and broad band emission appeared at around 545-600 nm due to the d-f transition of Eu2+. To enhance the red emission, HDA/TOP/TOPO capped CdSe/ZnS NCs were synthesized via fast nucleation and slow growth method. The narrow emission peak was located at 615 nm with 69% of high quantum yield. Bright white emission was generated by combining a 460 nm InGaN LED chip with CdSe/ZnS NCs and Sr0.95Zn0.05Se:Eu2+ hybrid phosphors. The fabricated white LEDs showed warm white light with acceptable CIE chromaticity coordinate variation from (0.343, 0.255) at 20 mA to (0.335, 0.250) at 50 mA. The addition of CdSe/ZnS NCs contributed to the extension of white light spectrum by supplement of the red region. The color rendering index was largely enhanced from 41.7 to 79.7 compared to the Sr0.95Zn0.05Se:Eu2+ based phosphors white LED.     

用InGaN蓝光LED与YAG荧光粉制造自然白光LED

报导了用国内自行研制的InGaN/GaN蓝光发光二极管（LED）与钇铝石榴石（YAG）荧光粉结合而得的白光发光二极管（W－LED），在室温，正向电压3．5V，正向电流20mA时，W－LED轴向亮度为1cd,CIE色坐标为（0．31，0．38），接近纯白色（0．33，0．33）。     

单基质白光LED荧光粉研究进展

白光LEDs(White Light-Emitting Diodes, WLEDs)作为一种新型的固体照明光源, 相对于已有光源(白炽灯、荧光灯等)具有发光效率高、响应速度快、寿命长等优势, 在照明和显示领域有着广阔的应用前景。目前获取WLEDs最常用的方法是蓝光LED芯片激发YAG : Ce ³⁺黄光荧光粉以及紫外-近紫外芯片激发三基色荧光粉(RGB混合荧光粉), 相比于以上两种方式, 单基质WLEDs荧光粉由于能克服传统RGB荧光粉颜色再吸收及配比调控的问题, 获得较高的流明效率及较高色彩还原性而受到越来越多的关注。目前关于单基质白光荧光的研究已有大量文献报道, 涉及多种材料体系, 按照发光原理的不同, 可以将其地简单分为单离子激发体系、多离子激发体系以及不依赖于稀土离子发光的其他体系等。本文综述了单基质WLEDs荧光粉的研究进展, 指出了其发展中存在的问题, 并对未来发展趋势作了展望。     

Study on luminescent properties of Eu3+ doped new type yttrium tungsten oxide nanophosphors

In this paper, a novel nanophosphor, Y10W2O21:Eu, was synthesized through co-precipitation which is a simple and low-costing method. The structure and morphology of the nanocrystal samples were characterized by using XRD and FE-SEM. The emission spectra, excitation spectra and fluorescence decay curves were measured. J-O parameters, quantum efficiencies of Eu3+ 5D0 energy level, color coordinates and Huang-Rhys factor of Y10W2O21:Eu nanophosphors were calculated. The results indicate that EU3+ 5D0-7F2 red luminescence at 610 nm can be effectively excited by 394 nm near-UV light and 464 nm blue light in Y10W2O21 host, which is similar to the familiar Eu3+ doped tungstate phosphors (e.g., Gd2(WO4)3:Eu, CaWO4:Eu). Besides, compared with the other types of tungstate phosphors, a less expensive tungsten was used, which can effectively reduce cost. Therefore, the Y10W2O21:Eu red nanophosphors may have a potential application for white LED.