黄色荧光粉Sr3SiO5：Eu^2+相转变机理
硅铝酸盐复合基质全色荧光粉的制备及发光性能研究本科毕业论文
沈阳化工大学本科毕业论文题目：硅铝酸盐复合基质全色荧光粉的制备及发光性能研究毕业设计（论文）任务书应用化学专业0902 班学生：李国庆毕业设计（论文）题目：硅铝酸盐复合基质全色荧光粉的制备及发光性能研究毕业设计（论文）内容：采用高温固相法制备Eu2+、Mn2+共激活的碱土铝硅酸盐荧光粉，考察基质组成及Eu, Mn掺杂量对荧光粉发光性能影响。
通过X-射线衍射测试荧光粉晶体结构。
毕业设计（论文）专题部分：1.分析BaCa0.7(Al x Si1-x)O4：Eu2+1.3晶体结构；2.研究Eu2+在Ba1.3Ca0.7(Al x Si1-x)O4基质中发光机理及Al3+在基质中的作用。
起止时间：2013 年 2 月--- 2013 年 6 月指导教师：签字年月日教研主任：签字年月日学院院长：签字年月日摘要本论文简要介绍了荧光粉及其常用的合成方法，并且介绍了稀土离子的发光机理。
采用高温固相法在还原气氛中合成了Ba1.3Ca0.65-x Al0.025Si0.O4:0.02Eu2+,0.03Mn2+,xRe3+(Re=La、Gd、Dy、Er)全色白光荧光粉。
以B 975a1.3Ca0.7Al0.025Si0.975O4作为基质材料，激活剂为稀土Eu2+离子。
研究了化合物中的硅铝比、掺杂离子种类（单掺Eu2+，共掺Eu2+/Mn2+，共掺Eu2+/Mn 2+/Re3+）、Eu2+和Mn2+的含量以及Re3+的种类和浓度对荧光粉发光性能的影响。
采用荧光分光光度法测得样品的激发和发射光谱，用XRD对样品进行了晶体结构分析，通过PMS-50型紫外–可见–近红外光谱分析系统测试其光色参数。
通过对其进行性能测试，找出了合适的硅铝比以及Eu2+、Mn2+的掺杂量。
通过测试样品的发射光谱及光色参数，发现掺杂Re(Re=La、Gd、D y、Er)稀土离子能够有效的提高Eu2+的发光强度，但它们的发射光谱形状没有发生明显改变，通过对其光色参数及发射光谱的对比，发现0.04的G d3+的敏化效果最好。
Sr3SiO5基暖色调长余辉发光材料的制备、结构与发光性能
Sr3SiO5基暖色调长余辉发光材料的制备、结构与发光性能摘要：本文研究了一种新型的Sr3SiO5基暖色调长余辉发光材料的制备、结构与发光性能。
采用传统固相反应法制备了该材料，并通过X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱等技术对其结构进行了表征。
结果表明，所制备的Sr3SiO5：Eu2+, Mn2+材料为晶体结构，属于单斜晶系，空间群C2/c，晶胞参数为a=0.4057nm，b=0.6319nm，c=1.0432nm，β=99.06°。
该材料在紫外光激发下呈现出广谱吸收特性，并在450nm左右发出暖色调的长余辉荧光。
当掺入Eu2+和Mn2+离子浓度分别为0.06mol和0.04mol时，样品的光致发光强度达到最大值。
研究发现，所制备的Sr3SiO5：Eu2+, Mn2+材料具有优异的发光性能，可用于LED照明、荧光指示剂等领域中。
关键词：Sr3SiO5，长余辉，暖色调，光致发光，结构表征Abstract: This paper studies a novel Sr3SiO5-based warm long afterglow luminescent material, includingits preparation, structure characterization and luminescent properties. The material was synthesized by conventional solid-state reaction and its structure was characterized by X-ray diffraction, UV-vis diffuse reflectance spectroscopy and other techniques. The results showed that the Sr3SiO5: Eu2+, Mn2+ material was a crystal structure, belonging to the monoclinicsystem with space group C2/c, and the lattice parameters were a=0.4057nm, b=0.6319nm, c=1.0432nm and β=99.06°. The material exhibited broad-spectrum absorption under UV excitation and emitted a warm long afterglow fluorescence around 450nm. The luminescence intensity of the sample reached the highest values when the doping concentrations of Eu2+ and Mn2+ were 0.06mol and 0.04mol, respectively. The results showed that the Sr3SiO5: Eu2+, Mn2+ material had excellent luminescent properties and could be used in the fields of LED lighting and fluorescent indicators.Keywords: Sr3SiO5, long afterglow, warm tone, photoluminescence, structural characterizationSr3SiO5是一种含有SiO4四面体的钙钛矿型结构材料，具有良好的光学性能。
Sr3-aXaSiO5-Eu2+荧光粉制备及系列波长白光LED器件
Sr3-aXaSiO5:Eu2+荧光粉的制备及系列波长白光LED器件【摘要】本文研究的主要内容是用ba、ca替换sr3sio5相中sr:sr3-xbaxsio5:eu2+、sr3-xcaxsio5:eu2+，制备系列波长荧光粉，形成由冷白光到暖白光的系列白光led器件。
【关键词】 sr3-axasio5:eu2+ 荧光粉波长 led引言led（light emitting diode）被公认为是21世纪的新光源,是继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第4代光源。
由于led 具有寿命长、发光效率高、节能、环保等特点,广泛应用于移动通讯、城市景观照明、汽车灯、交通信号灯、lcd背光源、室内外普通照明等多种照明领域。
当今使用最多的获得白光led的方式是光转换型：用蓝光led芯片激发黄色yag:ce3+荧光粉，蓝光和黄光混合得到高效的白光光源。
由于目前的yag:ce3+荧光粉发射光谱主峰位于540nm左右，与蓝光混合后得到的白光色调偏冷，色温偏高，显色指数偏低，让眼睛感觉不舒适，限制了led灯的应用。
新型硅酸盐体系sr3-xmxsio5:eu2+荧光粉在460nm的蓝光激发下可发射出570nm左右的橙黄光，与蓝光混合成的白光具有人眼需要的暖色调，是当今研究一个热点方向。
本文研究的主要内容是用ba、ca替换sr3sio5相中sr:sr3-xbaxsio5:eu2+、sr3-xcaxsio5:eu2+，制备系列波长荧光粉，形成由冷白光到暖白光的系列白光led器件。
一、实验部分1.1样品制备本实验以以下药品：sio2(a.r),baf2(a.r), baco3(a.r)，srco3(a.r)，caco3(a.r),eu2o3(99.99%)为主要原料，其中baf2（a.r）为助熔剂，按sr2.6ca0.4sio5:eu2+、sr2.0ca1.0sio5:eu2+、sr3sio5:eu2+、sr2.6ba0.4sio5:eu2+、sr2.7ba0.3sio5:eu2+化学配比称量，在研钵中研磨至混合均匀，将混合物转移到刚玉坩埚中，在n2、h2气氛中升温至1385℃的高温，保温6h，研磨得到发光样品。
荧光粉的发光机理和特性
二．荧光粉的组成
三．灯用荧光粉的发展过程
• 爱迪生在1879年发明了世界上第一只灯泡白炽灯； • 四十年代出现了第二代光源荧光灯用掺锰和锑的 卤磷酸钙荧光粉制成的荧光灯； • 五十年代，B. T. Barmer发现人视觉对445nm (B). 545nm (G), 610nm (R)三种波长的光灵敏度最大， 并用这三种基色按一定比例混合成了不同颜色的光。 1971年M. Koedom和W. A. Thorton从理论上计算 指出若能合成这三种窄谱带波长的荧光粉，即可制 成高光效和高显色性的荧光灯。 • 1974年荷兰菲利浦公司J.M.P.J. Verstegen 首先制 成了稀土铝酸盐三基色灯用荧光粉和荧光灯。 • 各种品种规格的稀土三基色荧光灯先后问世
四．荧光粉的制备方法
• • • • • •
高温固相反应法 溶胶一凝胶法 燃烧法 水热合成法 共沉淀法 微波热合成法 喷雾热解法
高温固相反应法
• 高温固相反应法是发光材料的一种传统的 合成力法，是指原料以固态在高温下反应 一段时问，得到目标产物 . • 固相反应的充要条件是反应物必须相互接 触，即反应是通过颗粒界面进行的。
高温固相反应法
• 固相反应通常包括以下步骤: • (1)固体界面如原子或离子的跨过界面的扩 散: • (2)原子规模的化学反应; • (3)新相成核 ; • (4)通过固相的运输及新相的长大。
溶胶一凝胶法
• 将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶 或经解凝形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶 化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分， 最后得到无机材料。
卤磷酸钙荧光粉的摩尔配比与 发射光色的关系
橙黄 摩尔 浅蓝色 日光色 冷白色 白色 暖白色 配比 （4800） （6500） （4500） （3500) （2900） Ca P 4.90 3.00 4.86 3.00 4.80 3.00 4.71 3.00 4.77 3.00 4.53 3.00
白光LED用荧光粉的研究进展
中
国
稀
土
学
报
J OU RNAL O F TH E CH I NESE RAR E EARTH SOC I ETY
2011年 2月 Feb 2011
白光 LED 用荧光粉的研究进展
曾琦华 , 张信果 , 梁宏斌 , 龚孟濂
1 2 2* 2
(1 . 广东药学院药科学院, 广东 广州 510006 ; 2. 中山大学化学与化学工程学院 , 广东 广州 510275)
2 + [ 22] 3+ 2+ [ 21]
C e ( TAG: Ce ) , 这种荧 光粉与蓝光 LED 组合 可发出暖色调的白光。 Chiang 等
3+ 0. 03
, Chen 等
[ 15 , 16 ]
和
分别 用不同 方法 制备 了 TAG: C e 。发现 TAG: C e 在 460 nm 蓝 光 的激 发 下 最大 发 射 峰位 于 552 nm, 随着 Ce 浓度的增加 , 发射 峰红移到红 光区。 1 . 1 . 2 氮 ( 氧 ) 化物体系 最近几年 , 稀土离子 激活的氮 ( 氧 ) 化物受到很大关注 , 并得到迅猛发 展, 形成新一类的稀土发光材料。 其黄色荧光粉主 要为 Eu , C e , Y 等激活 的塞隆 ( S ia lo n) 类。 X ie 等
我们也探讨了eu子激活的四钨酸盐ca9gd2w4o24sr9gd2w4o24的荧光特性3940发现此类多钨酸盐利用eu离子的较高4f能级激发可以获得色纯度很高的红光发射且该体系465nm处的激发光谱强度高于395nm有利于该类荧光粉在蓝光芯片中的应用钼酸系列荧光粉的激发谱均为半波宽较窄的线状谱存在与芯片匹配的问题分强度较小从而影响led的发光强度
蓝色荧光粉Sr3LnM(PO4)3F∶Eu2+的发光调控
4f6 5d→4f7 跃迁。 当基质中的碱金属 M 由 Na 变成 K 时,Eu2 + 的发光颜色由淡蓝色变成深蓝色,色在氟磷灰石 Sr3 LnM( PO4 ) 3 F 中的发光,进而发现了一种通过改变第二层配位原子来调控 Eu2 + 发光的
策略。
关键词:稀土发光材料;蓝色荧光粉;Eu2 + ;高温固相法;氟磷灰石;发光调控;第二层配位原子;色纯度
( College of Chemistry and Materials Science, Guangdong University of Education, Guangzhou 510800, China)
Abstract:A series of Eu2 + -activated Sr3 LnM( PO4 ) 3 F( Ln = Gd, La, Y; M = Na, K) phosphors were synthesized by hightemperature solid-phase method. The phase structure, morphology and luminescence characteristics of the samples were
究 Eu2 + 的发光特性,具有十分重要的意义。
磷灰石是一类含钙的磷酸盐矿物的总称,代表一类无机化合物,可分为四种。 其中在自然界中最常见是
氟磷灰石,具有原料价格低廉、合成温度低、热稳定性高、晶体场环境多样等特点,被广泛用作发光材料的基
质材料 [25] 。 氟磷灰石结构的灵活性使氟磷灰石荧光粉得到了快速发展,主要表现在氟磷灰石中的阳离子能
这些性能使得 Eu2 + 掺杂的发光材料被广泛应用于发光二极管(light emitting diode, LED)照明、闪烁体探测、植物
荧光粉简介PPT课件
稀土红粉的光学特性 稀土红色荧光粉
Y2O3:Eu3+荧光粉吸收254nm的紫外光，发射611nm的红光，半 高宽7nm。其色纯度高，量子效率高，接近100%。光衰特性好， 耐185nm的短波辐射。
Y2O3:Eu3+荧光粉的 激发光谱(a),漫反射光谱(b)
Y2O3:Eu3+荧光粉的 发射光谱
光谱图及色品参数
BaMgAl10O17:Eu,Mn荧光粉吸收254nm的紫外光，发射450nm 的蓝光和515nm的蓝绿光，主峰半高宽50nm，属于宽带发光。 量子效率95%左右。
单峰蓝粉的激发光谱(a)和发射光谱(b) 曲线1:λem=458nm，曲线2:λem=515nm
光谱图及色品参数
• 双峰蓝粉
稀土蓝粉的发光原理 稀土蓝色荧光粉
磷酸盐体系 绿粉LAP
蓝粉BAM
蓝粉SCA
特点：铝酸盐荧光粉成本比较低，制造工艺简单，光效比磷酸盐低。 磷酸盐荧光粉稀土含量高，制造工艺复杂，稳定性不如铝酸盐荧
光粉。
稀土红粉的物理特性 稀土红色荧光粉
Y2O3:Eu3+红粉
➢Y2O3:Eu3+属于体心立方结构，Eu3+取代Y3+的位置。 外观为白色晶体。 ➢密度为5.1g/cm3,化学性质稳定，不溶于水、弱酸、弱碱 ➢粒度为5um左右。 ➢发射主峰611nm，色坐标为x=0.650，y=0.345
单峰蓝粉BAM:Eu2+
➢BAM为基质，Eu2+为发光中心， 取代位于镜面层中的Ba2+。450nm 的蓝光是由Eu2+离子的5d~4f跃迁 产生的，属于宽带发光。
➢与红粉和绿粉不同的是，由于此 跃迁涉及外层电子，所以光学特性 受基质晶格的影响较大，杂相可能 会对蓝粉的亮度、色坐标和温度特 性等产生比较严重的影响。
Sr3SiO5:Eu2+荧光粉的微波合成及性能研究
Sr3SiO5：Eu2+荧光粉的微波合成及性能研究刘全生;郝新焱;许国锋;赵丽;曹丹丹;王瑞;张希艳;孙海鹰【摘要】@@ 0 引言rn白光LED是一种具有广阔前景的节能照明灯具,被誉为人类的第四代照明用灯具.白光LED实现主要有两种方案,其中在蓝光LED芯片上涂覆黄色荧光粉,蓝光芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光复合而获得白光,受到人们的重点关注[1-5].【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2010(026)007【总页数】4页(P1303-1306)【关键词】Sr3Si05:Eu2+;发光材料;微波法;白光LED【作者】刘全生;郝新焱;许国锋;赵丽;曹丹丹;王瑞;张希艳;孙海鹰【作者单位】长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022;长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022;长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022;长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022;长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022;长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022;长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022;长春理工大学,光电功能材料教育部工程研究中心,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TQ132.3+3;O614.23+2;O614.33+8白光LED是一种具有广阔前景的节能照明灯具，被誉为人类的第四代照明用灯具。
白光LED实现主要有两种方案，其中在蓝光LED芯片上涂覆黄色荧光粉，蓝光芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光复合而获得白光，受到人们的重点关注[1-5]。
因此寻找性能优异的黄色发光粉，是实现白光LED的关键所在。
目前成熟且已商用的黄色荧光粉是钇铝石榴石荧光粉，该荧光粉的优点是合成工艺简单、可被蓝光芯片有效激发实现白光；但该荧光粉还存在高温稳定性差、显色指数低、色温高等缺点[4-9]。
荧光发光材料种类
发光种类一．常见发光种类光致发光灯用材料日光灯,节能灯,黑光灯,高压汞灯,低压汞灯，LED转换组合白光长余辉材料放射性永久发光,超长余辉,长余辉紫外发光材料长波3650发光,短波2537发光,真空紫外发光,量子点发光……红外线发光材料上转换发光,红外释光,热释发光, 多光子材料荧光染料\颜料稀土荧光,有机荧光电致发光高场发光直流粉末DCEL,交流粉末ACEL,薄膜发光,厚膜发光,有机发光低场发光发光二极管(LED),有机发光(OEL-OLED),硅基发光,半导体激光阴极射线发光彩色电视发光材料黑白电视发光材料像素管材料低压荧光材料超短余辉材料放射线发光α射线发光材料,β射线发光材料,γ射线发光材料,氚放射发光材料，闪烁晶体材料X射线发光X存储发光材料X增感发光材料CT扫描发光材料摩擦发光单晶发光,微晶发光化学发光有机化合物发光(荧光染料)液体发光有机稀土发光生物发光酶发光,有机发光,反射发光(几何光学)光学镀膜反射材料,玻璃微珠反射材料二．常见发光材料成份物质发光过程有激励、能量传输和发光三个过程。
激励方式主要有电子束激发，光激发和电场激发。
电子束激发有阴极射线（CRT）发光材料，真空荧光（VFD）材料，场发射（FED）显示材料；光激发有荧光灯用发光材料，等离子显示（PDP）发光材料，X射线激发光材料等；电场激发有电致发光（EL）材料，发光二极管（LED）材料。
1 阴极射线（CRT）稀土发光材料2 真空荧光显示（VFD）稀土发光材料VFD用稀土发光材料较少，效率也不高，如SnO2:Eu3+, Y2O2S:Eu3+，很少使用。
3 场发射显示（FED）稀土发光材料FED是有可能与PDP和LCD相竞争的平板显示，它的画面质量和分辨率优于CRT，响应速度（寻址时间）非常快，而功耗仅是LCD的1/3，其应用前景令人关注。
FED稀土发光材料如表2所示。
表2 FED稀土发光材料4 灯用稀土发光材料使用稀土三基色荧光粉的节能灯流明效率高，显色性好，是欧美、日和我国大力推广的绿色照明。
Sr3SiO5∶Eu 2+荧光粉的微波合成及性能研究
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｔ ｒ ｎ ｅ ｙ ｌ ｗ ｈ ｓ ｈ ｒ ｕ ｅ ｎ ｗｈ ｔ ・ ｇ ｔ Ｌ ｓ ｐ ｅ ａ ｅ ｙ ｍｉｒ ｗａ ｅ ｍｅｈ ｄ ｈ ｓ ｒ ｃ ：Ｓ ｌ ａ ｅ ｏ ａ ｇ ｅ ｌ ｐ ｏ ｐ ｏ ｓ ｄ ｉ ｉ ｌ ｈ ＥＤ ｗａ ｒ ｐ ｒ ｄ ｂ ｃ ｏ ｖ ｔ ｏ ．Ｔ ｅ ｉ ｏ ｅ ｉ
中 图分 类 号 ： Ｑ１２３３ ０ １ ． ＋ ； ６ ４３ Ｔ ３ ． ； ６ ４ ３２ Ｏ １ ． ８ ２ ３
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１０ —８ １ ０００ —３ ３０ ０ １４ ６ （ １）７１０ ４ ２
Ｍ ｉｒ ｗａ ｅ Ｓｙ ｔ ｓｓ ａ ｏｐ ｒ ｉ ｓ Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｚ ｔｏ ｆＳｒＳｉ ： Ｐｈｏ ｐ ｒ ｃ ｏ ｖ ｎ ｈｅ ｉ ｎｄ Ｐｒ ｅ ｔｅ ｒ ｃ ｅ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｓ ＯｓＥｕ ｓ ｈｏ
第 ２ ６卷第 ７期 ２１ ０ ０年 ７月
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Ｖｏ ． ． １２６ Ｎｏ７
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基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展
基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展一．引言固体白光发光二极管将成为21世纪新一代节能光源。
要实现白光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。
二．黄光荧光粉日本日亚化学公司于1996年首先研制出发黄光系列的钇铝石榴石（yttrium aluminum garnet，YAG）荧光粉配合蓝光LED得到高效率的白光光源。
近年来，科研人员对钇铝石榴石系列荧光粉的制备、物理性能、发光性能进行了大量的研究。
图1为采用不同方法合成的YAG:Ce荧光粉的发射光谱，从图中可以看出，由燃烧法和固相法合成样品的发射光谱与采用溶胶凝胶法和共沉淀法合成的样品有明显的红移，可能是由于后两种方法得到的样品颗粒较小而导致表明张力较大。
台湾大学刘如熹等用固相法合成了Ce，Gd取代Y，Ga取代Al的Y3Al5O12，研究得出只需少量Ce取代就可实现黄色荧光。
Gd取代Y时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有红移现象。
Ga取代Al时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有蓝移现象。
通过调节Gd，Ga的量可使发射光谱在510~560 nm之间变化。
图1不同方法合成的Y AG:4%Ce荧光粉的发射光谱（(a)燃烧法，(b)溶胶凝胶法，(c)共沉淀法，(d)高温固相法）由于商用的发射蓝光的InGaN的发射波长在460 nm附近变动，因此，为了保持发射白光，YAG:Ce3+的发射波长和色坐标也必须相应变动。
为此，可改变Ce3+的掺入浓度或调整Y3Al5O12的组成。
随着Ce3+的掺入浓度的增大，发射峰值移向长波，当以Gd3+部分取代Y+，或以Ga3+或In3+部分取代Al3+，可使Ce3+在Y3-x Gd x Al5O12或Y3Al5-y M y O12(M=Ga3+或In3+)中的发射波长发生相应的变动，随着x的增大，发射波长移向长波；随着y的增大，发射波长移向短波，同时，发光强度都下降。
Cr3+掺杂的氧化物荧光粉的制备及光谱特性研究
摘要摘要在现代生产生活中，发光材料作为一种人类生产生活离不开的必需品，一直受到研究人员的探索研究。
如作为绿色照明光源的白光LED就因为其轻便易携带、寿命周期长、发光效率高、易保存、低成本等优点而受到关注。
所以优秀的荧光粉材质是对这些应用方面有着巨大的作用。
而过渡金属Cr因其特殊的电子层结构和相较于稀土元素的昂贵价格，使得它一直在红色荧光粉材料的合成中占据一席地位。
在本论文中，使用高温固相法和溶胶凝胶-高温固相法分别制备了α-Al2O3:Cr3+荧光材料和Mg0.388Al2.408O4:Cr3+荧光材料。
并针对Cr3+离子掺杂浓度、灼烧温度、保温时间等影响因素进行了讨论。
最终通过使用X射线衍射（XRD）、激发光谱、发射光谱、荧光寿命衰减曲线以及色坐标对所合成的样品进行分析，得如下结论：（1）在不同浓度的Cr3+的掺杂下，Al2O3:Cr3+荧光材料的XRD与标准卡对比，没有出现变化。
浓度的改变会使激发光谱和发射光谱的强度改变而峰位没有改变，分别为409nm、546nm和693.6nm、694.8nm。
在固定掺杂浓度的情况下，最佳灼烧温度出现在1300℃。
在固定掺杂浓度和温度下，最佳保温时间为3h。
荧光寿命约为4.32641ms。
在1%掺杂浓度下的Al2O3:Cr3+荧光粉的CIE色坐标为(0.7345，0.2657)，该点所处的位置位于红色边界区域内，表明Al2O3:Cr3+荧光粉发射红光，与荧光粉发射峰值位于694.9nm相符合。
（2）通过与标准卡对比，制备成Mg0.388Al2.408O4:Cr3+的样品没有多余的杂相。
在407nm的激发光激发下，它可以发射出在670nm到750nm范围的红色和近红外光。
随着Cr3+的掺杂浓度从1%到3%，样品的发射峰位并没有产生改变，均在689nm处存在一个强发射峰。
Cr3+的最佳掺杂浓度为1%。
由689nm的发射光得到了380nm~450nm和520nm~600nm两个激发带，中心波长分别为407nm和552nm。
Sr_(3)(BN_(2))_(2)荧光粉的合成与发光性能
第42卷第4期2021年4月发光学报CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCEVol.42No.4Apr.,2021文章编号：1000-7032(2021)04-0470-08Sr3(BN2)2荧光粉的合成与发光性能马一智1,李响1,胡大海1,王新然1,王凤翔1,朝克夫1>2*,哈斯朝鲁心(1.内蒙古师范大学物理与电子学院，内蒙古呼和浩特010022；2.内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室，内蒙古呼和浩特010022)摘要：采用高温固相一步法合成了新型荧光粉Sr3(BN2)2(以下简写为SBN)。
采用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光分光光度计对荧光粉的相组成、形貌和发光性能进行表征。
讨论了SBN荧光粉的缺陷发光机理和长余辉特性。
结果表明,所制备的样品SBN晶体为立方晶系Im-3m。
在紫外区域有较宽的激发带，发射光谱峰值位于525nm,半峰宽为3334cm"。
SBN荧光粉材料存在本征缺陷，在基质中形成了Sr的空位，在光激励下形成发光中心。
进一步的余辉衰减曲线与热释光曲线也证实，该材料存在固有缺陷,其余辉时间约10 s。
变温光谱显示，当温度达到150t时,荧光强度是室温初始强度的43%,优于稀土掺杂硼氮化物衰减到10%的结果。
SBN荧光粉具有合成工艺简单、结构稳定、紫外波段激发获得长余辉绿光发射等优异性能，在LED发光器和指示方面具有潜在的应用前景。
关键词：Sr3(B%)2；缺陷发光材料；长余辉；发光机理中图分类号：O482.31文献标识码：A DOI：10.37188/CJL.20200361Synthesis and Luminescence Properties of Sr3(BN2)2PhosphorMA Yi-zhi1,LI Xiang1,HU Da-hai1,WANG Xin-ran1,WANG Feng-xiang1,CHAO Ke-fu1，2*,HA Si-chao-lu1，2(1.College of Physics and Electronic Information,Inner Mongolia Normal University,Hohhot010022,China；2.Inner Mongolia Key Laboratory for Physics and Chemistry of Functional Material,Hohhot010022,China)*Corresponding Author,E-mail:phyerick@Abstract:A new type of phosphor Sr3(BN)2(hereinafter abbreviated as SBN)was synthesized by high temperature solid phase one-step method.The phase composition,morphology and luminescent properties of the phosphor were characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscopy and fluorescence spectrophotometer.The defect luminescence mechanism and long afterglow characteristics of SBN phosphors were discussed.The results show that the prepared sample SBN crystals is cubic crystal system Im-3m.The results show that there is a wide excitation band in the ultraviolet region,and the emission spectrum peak is at525nm,and the half peak width is3334cm-1.The SBN phosphor material has inherent defects.Sr vacancies are formed in the matrix,and the luminous center is formed under light excitation.Further decay curve and thermoluminescence curve also confirm that the material has inherent defects,and the afterglow time is about10s.The variable temperature spectrum shows that when the temperature reaches150兀，the fluorescence intensity is 43%of the initial intensity at room temperature,which is better than the10%attenuation result of rare earth doped boron nitride.The SBN phosphor has a simple synthesis process,a stable structure,收稿日期：2020-11-30；修订日期：2020-12-23基金项目：内蒙古自然科学基金(2019MS05030)；内蒙古科技计划(2019GG263)；内蒙古师范大学研究生科研创新基金(CXJJS19111)资助项目Supported by by Inner Mongolia Natural Science Foundation(2019MS05030)；Inner Mongolia Science and Technology Program(2019GG263)；Research and Innovation Fund for Postgraduates of Inner Mongolia Normal Lniversitv(CXJJS19111)第4期马一智，等：Sr3(BN2)2荧光粉的合成与发光性能471and excellent performance such as long afterglow green light emission obtained by ultraviolet wavelength excitation,and has potential application prospects in white light LED lighting and indication.Key words:Sr3（BN：）2；defective luminescent material；long afterglow；luminescence mechanism1引言目前，稀土离子掺杂的荧光粉因其在白光发光二极管(WLEDS)、太阳能变换器和光电子器件等领域的广泛应用而备受关注「心。
荧光粉(philips)
电弧发热 17.5%
紫外线发射
总热损失 72% 玻璃
可见光
28%
荧光粉
I
LIGHTING TECHNOLOGY COURSE
PHOSPHORS
4000 K 荧光灯光谱 I
LIGHTING TECHNOLOGY COURSE 概念 •量子效率
PHOSPHORS
•紫外线吸收率
• 激发光谱 • 反射或吸收光谱 • 发射光谱 II
荧光 粉 磷酸盐系
组成 蓝粉 绿粉 结构
PHOSPHORS
铝酸盐系
组成 BaMgAl10O17:Eu (Ce,Tb)MgAl11O19 结构 -Ai2O3型 磁铅矿相关型
(Sr,Ca,Ba)5(PO4)3Cl:Eu 磷灰石型 (La,Ce,Tb)PO4
红粉
Y2O3:Eu
立方
量子效率和光输出
III
LIGHTING TECHNOLOGY COURSE 磷酸盐系三基色荧光粉的进一步研究发展：
LIGHTING TECHNOLOGY COURSE
PHOSPHORS
M= Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , B 3+ , Al 3+ , Si 4+ , P 5+ , Y 3+, Lan A= Eu , Sb , Tb , Eu or Mn O=O2-,F- or ClII
水洗 包膜
筛选
II III
LIGHTING TECHNOLOGY COURSE
涂粉工艺
卤磷酸钙荧光粉悬浮液: 硝棉粘结剂媒液,醋酸丁脂,焦硼磷酸钙(粒径1m)
PHOSPHORS
Eu_2_掺杂浓度对Ca_2Mg_省略__Eu_2_荧光粉发光特性的影响_曹仕秀
从紫外到可见光区不同波长的光
．
带， 能够有效吸收的 波 长 范 围 为 360 —480 nm． 这 表
2+ 明 Ca 1. 96 MgSi 2 O 7 ∶ 0. 04Eu 适 合 作 为 从 近 紫 外 光 到
2011 中国物理学会 Chinese Physical Society 127802-1
http ： / / wulixb． iphy． ac． cn
物 理 学 报
Acta Phys． Sin．
Vol． 60 ，No． 12 （ 2011 ）
127802
Ca （ NO 3 ） 2· 4H 2 O ， Mg （ NO 3 ） 2· 6H 2 O ， Na 2 SiO 3· 9H 2 O ， Eu 2 O 3 ， 其中 Eu 2 O 3 纯 度 为 99. 99% ， 其余原料均为 分析纯 ．
430 nm 处， nm 波长范围， 谱峰位于 389 ， 可以被 InGaN 管芯产生的 360 — 480 nm 辐射有效激发； 在波长为 430 nm 蓝
2+ 2+ 光激发下， 其发射光谱谱峰位于 531 nm 处 ． Ca 2 － x MgSi2 O 7 ： x Eu 绿色荧光粉的发光强 度 随 Eu 掺 杂 量 的 增 加 而 增 2+ 强， 当 Eu 掺杂量 x 为 0. 04 时， 发光强度达到最大值， 而后开始降低， 发生浓度猝灭 ． 根据 Dexter 能量共振理 论， 浓
［5］
度猝灭机理 ．
2. 实
验
． 在 探 索 适 合 近 紫 外—蓝
2+ 按 Ca 2 － x MgSi 2 O 7 ∶ x Eu 化 学 计 量 比 称 取 原 料
Ce3 激活荧光材料发光光谱峰形与发光中心结构的关系的研究
Ce3＋激活荧光材料发光光谱峰形与发光中心结构的关系的研究化学与分子工程学院99级傅丹摘要本论文主要研究了以下三个方面的内容：1.蓝色荧光粉光谱特征对三基色荧光灯性能影响的模拟计算。
通过计算机模拟的色度学计算表明，蓝粉的波长在455nm时，三基色灯的发光效率最高，而发光峰值波长在470nm时，三基色灯的显色指数最佳。
蓝色荧光粉发光峰带宽的增加使发光效率下降，而显色指数提高。
提高三基色荧光灯性能的根本途径是提高蓝粉的发光效率，而不是靠移动蓝粉发光峰的位置。
2.Ce3+激活荧光材料发射光谱峰形与发光中心结构关系的研究。
我们主要研究了荧光粉Y2SiO5:Ce3+，实验表明，荧光粉Y2SiO5:Ce3+的发射光谱不能由两个高斯峰拟合得到，而用四个拟合则比较合适。
我们猜想这是由于Ce3+在Y2SiO5中占有两个不同位置，从而有两个发光中心引起的，并用Rietveld方法对(Y1-x Cex)2SiO5进行结构精修。
由于Ce含量很低，很难得出Ce的在晶格中的确切位置,说明此方法应用范围很有限。
在Y2SiO5:Ce3+的电子顺磁共振(EPR)研究中，由于EPR仪器的频率不够高，也难以分辨出Ce的两个位置。
3.Bi3+激活的蓝色荧光粉Y2GeO5－Gd2GeO5体系发光性质的研究。
在Y2GeO5:Bi3+中掺不同含量的Gd，Sc，La，Lu的发射光谱表明，光谱位置基本没有发生移动，而强度有所下降，当掺杂量超出固溶区范围时，则显示为两套光谱的重叠。
Gd2GeO5:Bi3+中掺杂Sc，La，Lu时现象类似,掺Y时强度有所提高，当(Gd1-x Yx)2GeO5:Bi3+中Y含量为3％时，发光强度最大。
一.蓝色荧光粉光谱特征对三基色荧光灯性能影响的模拟计算。
（一）.前言三基色荧光灯以其高效节能的优势已得到广泛应用，但关于三基色荧光灯粉的优化工作仍在进行，以期望进一步提高荧光灯的性能。
目前的三基色荧光灯中，蓝粉用量较少(10%)，由于其发光峰位置处于人眼视见函数的不敏感区，对荧光灯总发光效率的贡献较小。
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关键词 ： 发 光二极 管； 硅酸盐 ； 锶化合物 ； 铕； 固相反应 ； 相 变； 杂质相 中图分 类号 ： Ｏ６ １ ４ ． ２ ３ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ５ —２ ７ ８ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ —０ ２ ０ ７ —０ ５
Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｒ ３ Ｓ ｉ Ｏｓ ： Ｅｕ ２ 十ｙ ｅ ｌ ｌ ｏ ｗ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｓ
（ 昆明理 工大学材料科 学与工程学院新材料重点 实验 室， 昆明 ６ ５ ０ ０ ９ ３ ） 要： 高温 固相法合成 Ｓ ｒ ｓ Ｓ ｉ Ｏｓ ： Ｅ ｕ 过程 中， 杂质 相 Ｓ ｒ ２ Ｓ ｉ ０４ ： Ｅ ｕ 。 。 的存在 会不 同程度 影响 Ｓ ｒ ａ Ｓ ｉ Ｏ ： Ｅ ｕ 的光致发 光性 能及
余辉性能 。本文通过压 片烧 结和燃 烧法两种方法制备 ｓ ｒ ３ ｓ ｉ Ｏ ： Ｅ ｕ ， 结合 热重一 差热分 析和 ｘ 射线衍射 分析 ， 研 究 了Ｓ ｒ ３ Ｓ ｉ Ｏ 。 ：
Ｅｕ １ 。 在合 成过 程 中的相 变 化规 律 以及 动力 学过 程。研 究表 明： 原 料 与坩 埚 的接 触处 形成 的界 面 以及 原 料在 升温 过程 经 过 Ｓ ｒ ｚ Ｓ ｉ Ｏ ４ ： Ｅ ｕ 抖 的合成温度 区间是导致杂质相产 生的主要原 因。在 升温过程 中， 当温度 经过 １ ２ ０ ０℃左右 的温度 区间时， 由于 原 料与坩埚接触处可 以看作是 两组不同物质的分界面 ， Ｓ ｒ ｚ Ｓ ｉ Ｏ ： Ｅ ｕ 。 的合成首先在该 分界面处合 成 ， 而更多 的原料 需要扩散通 过 生 成 物 层 才 能 进 一 步反 应 ； 但 随着 温度 的升高 ， 原 料随 后进入 Ｓ ｒ 。 Ｓ ｉ Ｏ ５ ： Ｅ ｕ 的合成 过程 ， 从 而导 致 了 Ｓ ｒ Ｓ ｉ Ｏ ４ ： Ｅ ｕ 。 。 杂 质 相 的
Ｗａ ｎ ｇ Ｔｉ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｈａ ｎ ｇ，Ｚｈ ａ ｎ ｇ Ｘｉ ｎ，Ｘｕ Ｘｕ ｈ ｕ ｉ ，Ｑｉ ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ｂ ｅ ｉ ，Ｙｕ Ｘｕ ｅ
（ Ｐｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｎｅ ｗ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ，Ｆ ａ ｃ ｕ ｌ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｋｕ ｎ ｍｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｋｕ ｎ ｍｉ ｎ ｇ ６ ５ ０ ０ ９ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ｕ ｃ ｉ ｂ ｌ ｅ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ａ ｔ ａ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ １ ２ ０ ０℃ ，ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ｗｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｒ ｄ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｗｏ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ 。ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｕ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ
第 ９卷
第 ２期
中 国 科 技 论 文
ＣＨＩ ＮＡ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥＰ ＡＰＥＲ
Ｖｏ ｌ ＿ ９ Ｎｏ ． ２
Ｆ ｅ ｂ ．２ ０ １ ４
２ ０ １ ４年 ２月
黄色荧光粉 Ｓ ｒ ３ Ｓ ｉ Ｏ５ ： Ｅ ｕ ２ ＋ 相 转 变 机 理
王 婷 ， 周 航 ， 张
摘
新， 徐旭辉 ， 邱 建备 ， 余 雪
ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｄ ＴＡ ＼ Ｔ Ｇ， ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ，ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｘ ＲＤ ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｓ ．Ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｒ ａ ｗ ｍａ —
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