Des chercheurs de l'Université de Lanzhou ont développé un nouveau type efficace de poudre fluorescente à structure grenat émettant du jaune pour l'éclairage par laser haute puissance

Wang Deyin de l'Université de Lanzhou @ Wang Yuhua LPR remplace BaLu2Al4SiO12 par des paires Mg2+- Si4+ Une nouvelle poudre fluorescente émettant du jaune excitée par la lumière bleue BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12: Ce3+ a été préparée en utilisant des paires Al3+- Al3+ dans Ce3+, avec une efficacité quantique externe (EQE) de 66,2 %. En même temps que le décalage vers le rouge de l'émission de Ce3+, cette substitution élargit également l'émission de Ce3+ et réduit sa stabilité thermique.

Université de Lanzhou Wang Deyin & Wang Yuhua LPR remplace BaLu2Al4SiO12 par des paires Mg2+- Si4+ : Une nouvelle poudre fluorescente émettant du jaune excitée par la lumière bleue BaLu2 (Mg0.6Al2.8Si1.6) O12 : Ce3+ a été préparée en utilisant des paires Al3+- Al3+ dans Ce3+, avec une efficacité quantique externe (EQE) de 66,2 %. En même temps que le décalage vers le rouge de l'émission de Ce3+, cette substitution élargit également l'émission de Ce3+ et réduit sa stabilité thermique. Les changements spectraux sont dus à la substitution de Mg2+- Si4+, qui provoque des changements dans le champ cristallin local et la symétrie de position de Ce3+.

Afin d'évaluer la faisabilité de l'utilisation de phosphores luminescents jaunes récemment développés pour l'éclairage laser haute puissance, ils ont été construits sous forme de roues de phosphore. Sous l'irradiation d'un laser bleu d'une densité de puissance de 90,7 W·mm−2, le flux lumineux de la poudre fluorescente jaune est de 3894 lm, sans phénomène évident de saturation d'émission. En utilisant des diodes laser bleues (LD) d'une densité de puissance de 25,2 W·mm−2 pour exciter les roues de phosphore jaune, une lumière blanche brillante est produite avec une luminosité de 1718,1 lm, une température de couleur corrélée de 5983 K, un indice de rendu des couleurs de 65,0 et des coordonnées de couleur de (0,3203, 0,3631).
Ces résultats indiquent que les phosphores luminescents jaunes nouvellement synthétisés ont un potentiel significatif dans les applications d’éclairage à laser haute puissance.

Figure 1

Structure cristalline de BaLu1,94(Mg0,6Al2,8Si1,6)O12:0,06Ce3+ vue le long de l'axe b.

Figure 2

a) Image HAADF-STEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. La comparaison avec le modèle de structure (encarts) révèle que toutes les positions des cations lourds Ba, Lu et Ce sont clairement imagées. b) Motif SAED de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ et indexation associée. c) HR-TEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. L'encart est le HR-TEM agrandi. d) SEM de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+. L'encart est l'histogramme de distribution granulométrique.

Figure 3

a) Spectres d'excitation et d'émission de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(0 ≤ x ≤ 1.2). L'encart présente des photographies de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2) à la lumière du jour. b) Position du pic et variation de la largeur à mi-hauteur avec l'augmentation de x pour BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). c) Efficacité quantique externe et interne de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1.2). d) Courbes de décroissance de la luminescence de BaLu1,94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0,06Ce3+ (0 ≤ x ≤ 1,2) surveillant leur émission maximale respective (λex = 450 nm).

Figure 4

a–c) Carte de contour des spectres d'émission dépendant de la température du phosphore BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+(x = 0, 0.6 et 1.2) sous excitation à 450 nm. d) Intensité d'émission de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 et 1.2) à différentes températures de chauffage. e) Diagramme de coordonnées de configuration. f) Ajustement d'Arrhenius de l'intensité d'émission de BaLu1.94(MgxAl4−2xSi1+x)O12:0.06Ce3+ (x = 0, 0.6 et 1.2) en fonction de la température de chauffage.

Figure 5

a) Spectres d'émission de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ sous excitation de LD bleus avec différentes densités de puissance optique. L'encart est une photographie de la roue de phosphore fabriquée. b) Flux lumineux. c) Efficacité de conversion. d) Coordonnées de couleur. e) Variations CCT de la source d'éclairage obtenues par irradiation de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ avec des LD bleus à différentes densités de puissance. f) Spectres d'émission de BaLu1.9(Mg0.6Al2.8Si1.6)O12:0.1Ce3+ sous excitation de LD bleus avec une densité de puissance optique de 25,2 W mm−2. L'encart est la photographie de la lumière blanche générée par l'irradiation de la roue de phosphore jaune avec les LD bleus avec une densité de puissance de 25,2 W mm−2.

Extrait de Lightingchina.com


Date de publication : 30 décembre 2024