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【中国科学报】新型颜色可调稀土荧光材料研制成功

来源: 时间:2021-08-23

  作者/朱汉斌 来源/中国科学报 发布时间/2021-8-21

  广东省科学院半导体研究所封装应用平台与广东省科学院资源利用与稀土开发研究所、中山大学等相关团队合作,研究适用于白光LED的新型颜色可调稀土荧光材料。相关研究近日发表于《道尔顿学报》。

  该论文第一作者和第一通讯作者颜靖博士介绍,现阶段大规模商用白光LED由于缺乏红光成分使得器件显色指数偏低、色温偏高,从而对色彩的还原能力较弱,光品质较差。近年来,为实现高显色指数白光发射,近紫外芯片激发荧光粉的组合受到了广泛关注。

  研究人员以β-Ca3(PO4)2为基质的母体结构,通过研究稀土离子Tb3+和Eu3+在Ca8ZnLu(PO4)7的发光性质,设计制备了Ca8ZnTb(PO4)7: Eu3+颜色可调发光材料。他们通过结构精修确定了制备材料与β-Ca3(PO4)2同构,通过结构特征解释了单掺材料不发生浓度猝灭的原因。

  研究人员进一步利用光谱分析发现材料中存在Tb3+向Eu3+的能量传递,通过计算得到能量传递机理为电偶极-电四极相互作用。研究结果显示通过改变Tb3+,Eu3+掺杂比例,可以实现光色由绿光到红光的精确调控。将具有优异热稳定性和色稳定性的Ca8ZnTb(PO4)7: 0.2Eu3+黄色荧光粉和BAM: Eu2+商业蓝粉组装到370 nm近紫外芯片可以得到Ra = 81.3, CCT = 2634 K的暖白光LED器件,揭示该材料在近紫外芯片激发的白光LED领域有潜在应用价值。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1039/D1DT01901E

  科学网报道链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/8/463600.shtm 

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