摘要：荧光转换型宽带近红外(NIR)发光二极管(LED)光源因其具有光谱可调、器件紧凑性和低成本等优势,在安防监控、现代农业、食品安全和医疗检测等诸多领域显示出巨大的应用前景。Eu^(2+)激活无机发光材料已成功商用于固态照明和显示领域,然而,受晶体场强度及电子云膨胀效应等因素的限制,迄今为止,基于Eu^(2+)作为掺杂发光离子的近红外荧光粉体系依然十分匮乏,且存在量子效率低和热稳定性差等共性问题。设计研发适合近紫外-蓝光激发的新型、高效率和高热稳定性的Eu^(2+)激活近红外发光材料是未来近红外荧光粉发展的主要挑战之一,也是获得高性能NIR光源的关键。本文综述了Eu^(2+)激活无机近红外荧光粉的最新研究进展,从晶体结构、格位占据角度阐述了Eu^(2+)的近红外发光机制及光谱调控策略,并针对目前存在的问题,提出了未来发展方向,旨在为新型高性能宽带近红外发光材料的研发提供借鉴与指导。

摘要：基于蓝光芯片激发黄色荧光粉或近紫外芯片激发三基色荧光粉构建的白光发光二极管(WLED)在青光区域呈现明显的凹口,导致白光的色彩性能不够理想。为了弥补这一缺陷,实现全光谱白光,我们设计了Eu^(3+)掺杂Ca_(2)KZn_(2)(VO_(4))_(3)黄色荧光粉,其发射波长范围为400~750 nm。在387 nm激发下,在所制荧光粉中可同时获得来自VO_(4)^(3-)基团和Eu^(3+)的发射光。Eu^(3+)在Ca_(2)KZn_(2)(VO_(4))_(3)基质中的最佳掺杂浓度(物质的量分数)为0.05,且VO_(4)^(3-)基团向Eu^(3+)的能量传递效率达到64.9%。基于变温的发射光谱,揭示了所制荧光粉的热稳定性并发现VO_(4)^(3-)基团和Eu^(3+)的激活能分别为0.538和0.510 eV。此外,将所制黄色荧光粉与商用蓝色荧光粉和近紫外芯片进行封装整合,得到可发射暖白光的WLED器件,其色温和显色指数分别为3843 K和85.8。

摘要：采用高温固相法制备了Mn^(4+)单掺及Mn^(4+)-Zr^(4+)共掺杂ScTaO_(4)发光材料。利用XRD、SEM、EPR以及PL等手段研究了样品的结构、形貌、锰离子价态以及光致发光性质等。详细研究了掺杂Mn离子的价态、Mn离子发光的浓度猝灭和温度猝灭机理。结果表明,Mn掺杂的ScTaO_(4)荧光粉在655nm处有较强的深红色发光,该发射来自Mn^(4+)的^(2)E_(g)→^(4)A_(2g)跃迁;当Sc_(1-x)TaO_(4)∶xMn^(4+)中x为0.005,此时发光强度最大。Mn^(4+)、Zr^(4+)共掺杂不仅能有效提高Mn^(4+)的发光强度,而且可以减小其温度猝灭效应。Zr^(4+)共掺杂造成的发光特性改变,为新型Mn^(4+)掺杂荧光粉的设计和发光性能的调节提供了有价值的参考。

摘要：针对大功率远程荧光粉型白光LED存在的散热问题,研究了其封装结构的散热设计方法。在分析现有远程荧光粉型白光LED封装结构及散热特点的基础上,提出将荧光粉层与芯片热隔离的同时开辟独立的荧光粉层散热路径的热设计方法。仿真分析结果表明:新的设计能够在不增加灯珠径向尺寸的同时改善荧光粉层的散热能力。在相同边界条件下,改进设计后的荧光粉层温度较改进前降低了10.7℃,芯片温度降低了0.55℃。在芯片基座上设置热隔离槽对芯片和荧光粉层温度的影响可以忽略。为了达到最优的芯片和荧光粉层温度配置,对荧光粉层与芯片之间封装胶层厚度进行优化是必要的。新的封装方法将芯片和荧光粉层的散热问题相互独立出来,既避免了二者的相互加热问题,又增加了灯珠光学设计的自由度。

摘要：发现新型白光LED用荧光粉一直是材料科学领域一项重要的挑战.采用本课题组提出的矿物结构模型,高效设计了稀土发光材料新物相,并解析、确定新物相的晶体结构.本论文用黄色荧光粉Sr29Mg Li(PO4)7:Eu+设计合成了一种新型白光LED,并对其结构和发光特性进行了分析表征.研究发现:其物相结构是源于β-Ca3(PO4)2矿物模型.在365 nm近紫外光激发下,Sr_9Mg Li(PO_4)_7:Eu^(2+)呈现出一个从450 nm到700 nm的宽带发射.通过把Sr_9Mg Li(PO_4)_7:Eu^(2+)黄粉与商用蓝粉Ba Mg Al10O17:Eu2+混合涂敷在蓝光芯片表面,制作得到了白光LED器件.测试结果显示,LED的Ra,CCT,CIE值分别为83,5612 K,(0.324,0.358),表明Sr_9Mg Li(PO_4)_7:Eu^(2+)可作为白光LED用黄光荧光粉.

摘要：采用高温固相法合成YAG∶Ce3+发光材料。用正交试验法设计实验,确定Ce3+掺杂量、焙烧温度、焙烧时间的最佳条件。研究结果发现:(1)荧光粉发光强度的影响因素排列顺序是:焙烧温度>焙烧时间>Ce离子掺杂量。其中焙烧温度的影响最为关键,其次是焙烧时间的影响,而Ce离子掺杂量的影响较小。(2)用高温固相法制备YAG∶Ce3+荧光粉的最佳工艺参数为:焙烧温度1 600℃,Ce离子掺杂量0.10mol,焙烧时间4h,即A5B5C3组合。依此条件,合成的荧光粉发光最好。另一个最优组合是:焙烧温度1 600℃,Ce离子掺杂量0.08mol,焙烧时间4h,即A5B4C3组合。依此条件,合成的荧光粉发光也很好,但稍弱于A5B5C3组合。对合成YAG∶Ce3+发光材料的激发(343和467nm)、发射(529nm)光谱的峰形变化及跃迁性质进行了深入分析及指认。

摘要：通过蓝光发光二极管（LED）芯片激发红、绿两种荧光粉制作白光LED，首先保持两种荧光粉的配比不变，依次从2700-13000K改变相关色温，发现在某一色温段时，显色指数达到最高。然后依次改变两种荧光粉的配比，重复试验，发现不同的荧光粉配比，达到最高显色指数所对应的色温段不同。试验结果表明，通过合理匹配红、绿荧光粉和硅胶三者之间的比例，可以实现在2700～13000K之间的任一色温区，显色指数均能达到90以上，在4000K以下的低色温区，显色指数可达到96。基于此，通过选择和匹配LED蓝光芯片、荧光粉的激发、发射波长，以及它们之间的比例关系，可以实现在任意色温段使显色指数最大化的白光LED光谱设计。

摘要：等离子平面显示(PDP)用荧光粉的主要参数有发射光谱,色坐标,激发光谱,相对亮度等。由于PDP荧光粉的激发光源在紫外 真空紫外波段,因此需要一套真空紫外激发 荧光光谱仪装置来测量这些参数。介绍了一种采用30W氘灯激发光源的PDP粉体测试装置。通过光路的聚焦式设计和高增益放大器的采用,实现了120～300nm波段,分辨率好于2nm的激发光谱测量。测试结果表明发射光谱和激发光谱的重复性好于±2%,色坐标误差小于±0.001。

摘要：为了研究荧光粉发热对大功率LED器件热特性的影响,设计了五种不同荧光粉涂敷方式的大功率LED器件,利用ANSYS软件建立热力学模型进行仿真。将模拟与实测结果进行比较,结果表明,铝基板底部的实测温度、透镜顶部的实测温度、芯片的计算结温与加荧光粉热载荷的模拟温度更相近,不加荧光粉热载荷条件下的模拟温度要低于加荧光粉热载荷的模拟温度和实测温度,并且荧光粉涂敷的量以及涂敷的方式对芯片结温、铝基板底部温度、透镜顶部温度都有影响。

摘要：纳米碳作为一种资源丰富的环境友好型材料,会产生明亮的多色荧光,成为一种在健康照明与显示领域有前景的材料.然而多色碳纳米粒子荧光粉的荧光效率和稳定性仍然低于预期,这极大地限制了碳纳米粒子的应用.本工作通过内层极性官能团与外层二氧化硅的协同作用,制备了高效稳定的多色碳纳米颗粒荧光粉.聚乙二醇6000中的官能团有利于碳纳米粒子的发光,其较低的熔点(64°C)提升了碳纳米粒子的热稳定性,而外层的二氧化硅对荧光粉提供了保护作用.基于这个设计,制备出了量子效率为53.1%,47.4%,43.8%以及42.3%的蓝光、绿光、黄光和红光碳纳米粒子荧光粉,量子效率均为已报道的多色碳纳米粒子荧光粉的最高值.所制备的碳纳米粒子荧光粉展现了良好的热稳定性和时间稳定性,其荧光在100°C和一个月后仍能保持不变.将所制备的碳纳米粒子荧光粉涂覆到紫外芯片上,实现了包括白光在内的多色发光器件.其中,白光器件的流明效率为12 lm W^(-1),色温,色坐标和显色指数分别为6107 K,(0.32,0.33)和89,表明碳纳米粒子荧光粉在照明与显示领域有潜在的应用前景.