1 中国科学院长春应用化学研究所 稀土资源利用国家重点实验室， 吉林 长春 130022
2 中国科学技术大学 应用化学与工程学院， 安徽 合肥 230026
近年来，近红外荧光粉转换发光二极管（NIR pc-LED）在夜视、生物成像和无损检测等领域引起了广泛关注。然而，获得兼具高量子效率和优异热稳定性的近红外荧光粉仍然是一个巨大挑战。本文利用高温固相法合成了一种新型近红外荧光粉BaY2Al2Ga2SiO12∶Cr3+（BYAGSO∶Cr3+），并系统研究了材料的结构和发光性质。在440 nm蓝光激发下，BYAGSO∶Cr3+荧光粉的发射光谱在650~850 nm范围内呈现锐线和宽带的混合发射，源于Cr3+：2E→4A2自旋禁戒跃迁和4T2→4A2自旋允许跃迁发射。该近红外发光表现出可观的量子效率和良好的热稳定性，最优化样品的外量子效率可达30.3%，在200 ℃时样品的发光强度可保持其在室温时强度的99%。通过将BYAGSO∶Cr3+荧光粉与450 nm蓝光LED芯片结合，我们封装了一个NIR pc-LED器件。该器件在300 mA驱动电流下，输出功率为70.83 mW；在20 mA驱动电流下，光电转换效率为11.20%。研究结果表明，BYAGSO∶Cr3+在NIR pc-LED领域具有良好的应用前景。
近红外发射 Cr3+ 热稳定性 量子效率 荧光粉转换发光二极管 near-infrared emission Cr3+ thermal stability quantum efficiency NIR pc-LED
1 吉林建筑大学 材料学院, 吉林 长春 130018
2 中国科学院长春应用化学研究所 稀土资源利用国家重点实验室, 吉林 长春 130022
采用高温固相法合成了Nb5+、Sm3+共掺杂YTaO4长余辉发光材料, 通过X射线粉末衍射(XRD)、稳态荧光光谱、漫反射光谱和热释光曲线等多种表征手段研究了材料的结构、荧光和长余辉发光特性。XRD结果表明, 共掺杂Nb5+和Sm3+没有引起YTaO4晶体结构的改变。光谱分析表明, 共掺Nb5+不仅可大幅提高YTaO4中Sm3+的长余辉发光强度, 而且可实现长余辉发光颜色的调控。对Sm3+和Nb5+共掺杂调控长余辉发光特性的机理也进行了分析。
过渡金属复合氧化物 长余辉 颜色可调 transition metal composite oxide long-lasting phosphorescence Nb5+ Nb5+ Ta5+ Ta5+ color tunable
1 吉林建筑大学 材料科学与工程学院, 吉林 长春 130118
2 中国科学院长春应用化学研究所 稀土资源利用国家重点实验室, 吉林 长春 130022
采用高温固相法在1 300 ℃合成了A0.98Nb2O6∶Eu0.02(A=Ca,Sr,Ba)荧光粉。X射线衍射(XRD)的结果表明烧结后得到的产物为纯相。利用稳态荧光光谱(PL)和漫反射光谱(DRS)对A0.98Nb2O6∶Eu0.02(A=Ca,Sr,Ba)的发光性质进行了研究。结果表明A0.98Nb2O6∶Eu0.02(A=Ca,Sr,Ba)荧光粉可以发射Eu3+的特征红光, 光强度按CaNb2O6>SrNb2O6>BaNb2O6从大到小排列。激发光谱中可以观察到Eu3+离子的电荷转移跃迁(CT)和f-f跃迁吸收。其中CT吸收峰因基质阳离子半径的增大而发生了较大程度的红移, 从270 nm红移到了330 nm。
荧光粉 电荷迁移带 ANb2O6 ANb2O6 phosphors charge transfer band Eu3+ Eu3+
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Rare Earth Resources Utilization, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Jilin 130022, China
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
In this letter, Eu2+-activated MO-B2O3 (M=Ca, Sr, and Ba) glasses are prepared in reductive atmosphere and their long lasting phosphorescence properties are studied. The intensity of the phosphorescence for the glasses is Sr>Ca>Ba. The light-induced electron paramagnetic resonance signal is observed after the irradiation of an ultraviolet lamp, which is due to the electron trapped by oxygen vacancy. The energy depth of the glasses is calculated using Hoogenstraaten's method.
Eu2+ 碱土硼酸盐玻璃 长余辉 EPR 热释光 160.2750 Glass and other amorphous materials 160.2540 Fluorescent and luminescent materials 160.4670 Optical materials Chinese Optics Letters
2011, 9(7): 071602
