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LED用稀土 发光材料研究获进展 将成为 新一代照明光源

2018-08-27 20:36:57 26

LED固态照 明器件具有高效、节能、环保等优点,经过十 多年发展已基本取代传统白炽灯、荧光灯 而成为新一代照明光源。荧光粉 具有波长转换功能,在决定LED白光性能如显色指数、色温等 方面起着重要作用,是LED照明器 件的关键材料之一。研发效 率高和热稳定性较好的荧光粉,一直是 人们追求的目标。

中国科 学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所的光电功能材料与器件团队,研发出一种新型Ba9Lu2Si6O24:Ce3+硅酸盐青色荧光粉;在160℃时,其荧光 量子效率可维持室温的94%,表现出 良好的热稳定性。该研究 获国家发明专利一项,相关结果发表在Advanced Optical Materials上。


该团队围绕Ba9Lu2Si6O24材料,利用Tb3+-Tb3+量子剪 裁和共振能量传递效应,获得了 一种发光效率高达144%的绿色荧光粉,实现了 可见光量子剪裁;首次观察到Eu2+的异常红光发射,采用低 温光谱手段追溯到了红光来源;在此基础上,通过Ce3+/Eu2+/Mn2+共掺获得了单一白光。

近日,该团队 通过理论和实验相结合,在Ba9Lu2Si6O24基青色 荧光粉发光性能调控方面开展系统研究。结合光 谱学的实验表征手段,该团队 提出一种计算宽带隙无机非金属材料基体带隙的方法,并揭示 材料发光的热稳定性机理,除了热 和声子相互作用可引起发光猝灭外,由热引 起的材料吸收率下降是导致发光材料热猝灭的另一个原因。相关结果发表在Journal of Materials Chemistry C上。

此外,该团队将Gd3Al2Ga3O12:Ce3+黄色余 辉荧光粉稳态荧光内量子效率提升至82%,这为解决交流LED频闪问 题提供了一种具有潜在价值的稀土发光材料。研究工 作获国家自然科学基金、浙江省公益技术基金、宁波市 自然科学基金的资助。


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