化学学报 ›› 2026, Vol. 84 ›› Issue (7): 1087-1095.DOI: 10.6023/A26030065 上一篇 下一篇
研究论文
张瀚月a, 王日升a, 杨昊a, 张玲玲a, 宋芳b, 冷稚华a,*(
)
投稿日期:2026-03-03
发布日期:2026-04-27
基金资助:
Hanyue Zhanga, Risheng Wanga, Hao Yanga, Lingling Zhanga, Fang Songb, Zhihua Lenga,*(
)
Received:2026-03-03
Published:2026-04-27
Contact:
* E-mail: lengzh@xauat.edu.cn
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蓝光芯片和红、绿色荧光粉组装的白光发光二极管(WLED)能实现高色品质全光谱照明. 然而, 开发具有宽带绿光发射的荧光粉是实现高色品质全光谱照明的关键. 采用高温固相法成功合成了一种石榴石型SrCaLu1-xScAl2- Si2O12:xCe3+ (0.01≤x≤0.06, 下文简写成SCL:xCe3+)宽带绿色荧光粉. SCL:xCe3+绿色荧光粉最佳掺杂浓度为x=0.04, 且在450 nm附近的宽带吸收峰能与商用蓝光LED芯片高度匹配. 在450 nm激发下, SCL:0.04Ce3+荧光粉能发射出覆盖470~700 nm的宽带绿光, 其主峰位于530 nm. 与商用(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+绿色荧光粉(半峰宽FWHM=71 nm)相比, SCL:0.04Ce3+绿色荧光粉的发射峰更宽(FWHM=105 nm). SCL:0.04Ce3+荧光粉中电子-声子耦合作用较弱, 使其具有较高的内/外量子效率(62.4%/23.0%)、良好的热稳定性(423 K时发光强度保持室温下的69%)和优异的色度稳定性(423 K时ΔC=2.1×10-3). 将SCL:0.04Ce3+绿色荧光粉与商用CaAlSiN3:Eu2+红色荧光粉共同涂覆于450 nm蓝光LED芯片上制备的WLED器件显色指数(Ra)高达93. 当驱动电流从20 mA逐步增加至300 mA时, 该器件能稳定地输出高色品质的暖白光. 上述结果表明SCL:0.04Ce3+宽带绿光荧光粉在高品质全光谱光照明领域具有潜在的应用前景.
张瀚月, 王日升, 杨昊, 张玲玲, 宋芳, 冷稚华. SrCaLuScAl2Si2O12:Ce3+宽带绿色荧光粉的发光性能及其在白光发光二极管上的应用[J]. 化学学报, 2026, 84(7): 1087-1095.
Hanyue Zhang, Risheng Wang, Hao Yang, Lingling Zhang, Fang Song, Zhihua Leng. Photoluminescence Properties of SrCaLuScAl2Si2O12:Ce3+ Broadband Green-Emitting Garnet Phosphor and Its Application in White Light-Emitting Diodes[J]. Acta Chimica Sinica, 2026, 84(7): 1087-1095.
| 荧光粉 | λem/nm | λex/nm | FWHM/nm | IQE/% | I423 K | Ref |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CaY2ZrScAl3O12:Ce3+ | 514 | 421 | 113 | 63.1 | 55 | [ |
| Ca2LaHf2Al3O12:Ce3+ | 515 | 408 | 116 | 46.5 | 24 | [ |
| Ca2LaZr2Ga3O12:Ce3+ | 515 | 430 | 102 | 35.2 | 30 | [ |
| Lu3Mg2GaSi2O12:Ce3+ | 530 | 460 | 93.98 | 32.6 | 81.94 | [ |
| BaY2Sc2Al2SiO12:Ce3+ | 532 | 439 | 125 | 80.1 | 73.9 | [ |
| LuMgAl5SiO12:Ce3+ | 528 | 436 | 102 | 53.7 | 51 | [ |
| Y2BaScAl3SiO12:Ce3+ | 541 | 452 | 121 | 72.3 | 62 | [ |
| SrLu2Al3ScSiO12:Ce3+ | 525 | 439 | 111 | 93 | 44 | [ |
| Lu1.5Ca1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+ | 533 | 451 | 108 | 92.2 | 76 | [ |
| SCL:0.04Ce3+ | 530 | 450 | 105 | 62 | 69 | This work |
| 荧光粉 | λem/nm | λex/nm | FWHM/nm | IQE/% | I423 K | Ref |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CaY2ZrScAl3O12:Ce3+ | 514 | 421 | 113 | 63.1 | 55 | [ |
| Ca2LaHf2Al3O12:Ce3+ | 515 | 408 | 116 | 46.5 | 24 | [ |
| Ca2LaZr2Ga3O12:Ce3+ | 515 | 430 | 102 | 35.2 | 30 | [ |
| Lu3Mg2GaSi2O12:Ce3+ | 530 | 460 | 93.98 | 32.6 | 81.94 | [ |
| BaY2Sc2Al2SiO12:Ce3+ | 532 | 439 | 125 | 80.1 | 73.9 | [ |
| LuMgAl5SiO12:Ce3+ | 528 | 436 | 102 | 53.7 | 51 | [ |
| Y2BaScAl3SiO12:Ce3+ | 541 | 452 | 121 | 72.3 | 62 | [ |
| SrLu2Al3ScSiO12:Ce3+ | 525 | 439 | 111 | 93 | 44 | [ |
| Lu1.5Ca1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+ | 533 | 451 | 108 | 92.2 | 76 | [ |
| SCL:0.04Ce3+ | 530 | 450 | 105 | 62 | 69 | This work |
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| [2] | 李明昭, 李想, 何洪波, 宋芳, 冷稚华. Li3Cs2Sr2B3P6O24:Eu2+窄带蓝色荧光粉的发光性质及其在广色域背光显示上的应用[J]. 化学学报, 2024, 82(12): 1241-1249. |
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