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稀有金属2024年第03期:宽带绿色荧光粉(Lu_(0.99-x)La_xBi_(0.01))_2WO_6的制备、光致发光及性能调控

来源:期刊VIP网 时间:


作者:龚长帅;薛绪岩;王渤文;王建通;冯晓雯;王雪娇;

单位:渤海大学化学与材料工程学院;

摘要:宽带绿光荧光粉在克服荧光粉转换白光LED (pc-WLED)蓝绿(青色)470~510 nm波段的缺失问题,实现高显色指数白光照明中有重要应用。采用普适的高温固相法合成一种以Bi~(3+)为激活剂的发射宽带绿光荧光粉(Lu_(0.99)Bi_(0.01))_2WO_6。采用共掺杂La~(3+)的策略对(Lu_(0.99-x)La_xBi_(0.01))_2WO_6(x=0~0.25)系列荧光粉的物相、形貌及发光性能进行调控,并采用X射线衍射(XRD)、 Rietveld精修、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、 X射线光电子能谱(XPS)及光致发光等检测手段对样品进行了研究。结果表明,La~(3+)掺杂可显著提高(Lu_(0.99-x)La_xBi_(0.01))_2WO_6样品的结晶性(x≤0.10)及发光强度,并在x>0.20时开始发生相变。La~(3+)掺杂对样品的微观形貌有显著影响,得益于La~(3+)掺杂获得了尺寸均匀分散性较好的微米棒形貌。在346 nm波长激发下,(Lu_(0.99-x)La_xBi_(0.01))_2WO_6样品在400~800 nm范围内呈现出宽带绿色发射,半峰宽(FWHM)可达135 nm,最强峰位于515 nm处,对应于Bi~(3+)的~3P_1→1S_0跃迁。荧光粉呈现宽带激发,激发范围覆盖了200~400 nm的波长区域,与商用紫外LED匹配良好。采用所得的宽带绿光荧光粉((Lu_(0.94)La_(0.05)Bi_(0.01))_2WO_6)与商用CaAlSiN_3:Eu~(2+)红色荧光粉、 BaMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)蓝色荧光粉及365 nm商用芯片制作出具有较高的显色指数(R, R_a=93, R1~R15均大于80),较低色温(相关色温(CCT)=3928 K)的暖白光pc-LED器件,表明(Lu_(0.99-x)La_xBi_(0.01))_2WO_6荧光粉在高质量的暖白光LED照明方向有较大的应用潜力。

关键词:Bi~(3+)发光;;稀土钨酸盐;;宽带发射;;光致发光

基金资助:辽宁省自然科学基金项目(2020-MS-286)资助