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滤光功能涂层材料团队在Ceram. Int.发表高猝灭浓度的双钙钛矿红色荧光粉的研究

白色发光二极管(WLED)作为一种新型的固态照明器件以其高光效、低能耗、长寿命小体积及环境友好等特点已获得了初步应用。目前成熟商业化的蓝光LED 芯片搭配YAG: Ce3+黄色荧光粉获得的白光LED器件因其光谱中较弱的红区发射造成其显色指数较低,且蓝光和黄色复合形成的“光晕”效应造成白光颜色偏离自然白光,因此急需红色荧光粉来补偿红光发射和提高光转换效率。而在近紫外芯片基白光LED 中,目前所用的红粉的如(SrCa)S: Eu2+Y2O2S: Eu3+等的发光强度远低于同激发的蓝粉和绿粉(尚不足1/8)。因此,在近紫外到蓝光范围内同时具有高效吸收的新型红色荧光粉获得了广泛研究。

近期协同创新中心滤光功能涂层材料团队张其土老师课题组报道了一种高猝灭浓度的双钙钛矿结构红色荧光粉NaLaMgWO6: Eu3+。在传统的A2BB'O6 (A=Ba; B=Ca, Mg; M=W, Mo)双钙钛矿的基质中,Eu3+的猝灭浓度比较低,仅为2.0 mol%。而且在该基质中,A位离子的对称性比较高,不利于Eu3+的红光发射。为了降低体系的对称性,该课题组采用Na+La替换2+2价的Ba,提出了NaLaMgWO6:Eu3+双钙钛矿红色荧光粉。Eu3+NaLaMgWO6中以5D0-7F2的电偶极跃迁为主,发射出615 nm的红光,其猝灭浓度也达到了50.0 mol%,远远大于A2BB'O62.0 mol%。采用L. Ozawa理论对其理论猝灭浓度进行拟合,理论猝灭浓度为47.0 mol%,与实验值非常接近。另外采用Dexter理论分析了Eu3+在该基质中的猝灭机理,其浓度猝灭是由电四极与电四极的相互作用引起的。同时对荧光粉的热猝灭性能进行分析,发现该荧光粉具有非常好的热稳定性,是一种潜在的白光LED用的红色荧光粉。该项工作近期发表在Ceram. Int.20164215294-15300

该工作得到了江苏省先进无机功能复合材料协同创新、江苏省优势学科、国家自然科学基金青年基金(5140213351202111)等项目的资助和支持。

 

1 NaLa1-xEuxMgWO6荧光粉的激发光谱图

 

2 NaLaMgWO6:Eu3+荧光粉的色坐标及热猝灭性能图

 

文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884216310112

文章附件:NaLaMgWO6Eu3--Structure evolution and delayed quenching of the double perovskite NaLaMgWO6Eu3 phosphor for white LEDs.pdf