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15.04.2019

Double-perovskite Ca2AlNbO6: Mn4+ red phosphor for white light emitting diodes: synthesis, structure and luminescence properties

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics
Autoren:
Kuankuan Luo, Yan Zhang, Jiayue Xu, Junping Yuan, Liwu Huang, Di Xiang
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The red-emitting phosphors Ca2AlNbO6: xmol%Mn4+ (CAN: xmol%Mn4+) (0.1 ≤ x ≤ 0.9) were successfully synthesized via a conventional high temperature solid-state method at air atmosphere. A band was located at 320 nm in diffuse reflection spectra (DRS) because of the spin-allowed 4A2g → 4T1g transition of Mn4+. Moreover, there were two broad bands located at photoluminescence excitation (PLE) spectra due to the spin-allowed transitions of Mn4+ upon the excitation of 712 nm. And the phosphors exhibited the far-red emission bands centered at ~ 712 nm on account of the spin-forbidden 2Eg → 4A2g transition of Mn4+ under the excitation of 355 nm. And the optimum one was CAN: 0.3 mol%Mn4+ which yields the brightest red light due to the concentration quenching effect. Furthermore, it could be confirmed that the existence of nonradiative among Mn4+ ions because the lifetime of the phosphors was decreased as the concentration of Mn4+ in CAN increased from 0.1% to 0.9 mol%. The average lifetime of the phosphors was in the range of miscroscend. In addition, the CIE chromaticity coordinates of CAN: 0.3 mol%Mn4+ were (0.7319, y = 0.2618). Finally, a blue LED chip combined with YAG: Ce3+ yellow and CAN: 0.3 mol% Mn4+ red phosphors to fabricate a warm white light emitting-diode (WLED). And the CIE chromaticity coordinates, color rendering index (CRI) and the corrected color temperature (CCT) of the device were (0.3799, 0.3432), 74.2 and 3727 K, respectively.

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