Absolutely Structural Disorder Boosting Bandwidth toward Full‐Spectrum White Light from Single Occupancy of Activator

荧光粉 材料科学 色度 发光 发光二极管 光电子学 光学 物理
作者
Hongzhi Zhang,Hong Li,Junpeng Li,Conglin Liu,Hongming Jiang,Yuxin Liu,Rui Wang,Jiyang Xie,Wanbiao Hu,Jing Zhu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (48): e2412099-e2412099 被引量:26
标识
DOI:10.1002/adma.202412099
摘要

Abstract Achieving single‐phase full‐spectrum white light (SFWL) phosphors is a central goal in the optical field because they simplify white‐LEDs assembly and avoid long‐term color instability. Despite many approaches are developed, current SFWL phosphors still suffer from chromaticity drift due to inconsistent thermal quenching of multiple emitting centers. Herein, an absolutely structural disorder strategy is established to develop a single‐emitting center‐based SFWL phosphor. Precisely controlling the flux added induces a structural translation from the absolutely ordered Y 0.75 Ta 0.25 O 1.75 :Bi 3+ to the absolutely disordered Y 0.785 Ta 0.215 O 1.715 :Bi 3+ , as directly identified by STEM‐HAADF analyses. Structural disorder enables Y 0.785 Ta 0.215 O 1.715 :Bi 3+ to produce SFWL with the FWHM of 6194 cm −1 (175 nm) by employing a single activator site, a 1352 cm −1 increase compared to the cyan‐emitting Y 0.75 Ta 0.25 O 1.75 :Bi 3+ despite Bi 3+ occupies two lattice positions. This single‐emitting center‐based SFWL, coupled with minimal thermal expansion of the unit cell and inapparent spectral overlap of excitation and emission bands, ensure zero‐chromaticity shift with elevated temperature. A prototype white‐LEDs using Y 0.785 Ta 0.215 O 1.715 :Bi 3+ as a single luminescent layer generates warm white light without perceptible CIE coordinates shift under various currents or after extremely long‐term continuous operation. This work highlights the potential of structural disorder in designing SFWL phosphors with exceptional color stability.
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