Dotacje na innowacje. NEW LOKS Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

Transkrypt

1 Dotacje na innowacje NEW LOKS Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

2

3 Kiedy w marcu 2009 roku podjęliśmy prace nad przygotowaniem projektu Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych (NEW LOKS) nie przypuszczaliśmy, że jego zakończenie przypadnie na Międzynarodowy Rok Światła. W trzecim roku projektu NEW LOKS, tj. 20 grudnia 2013 roku podczas 68 sesji, Zgromadzenie Ogólne Narodów Zjednoczonych proklamowało rok 2015 Międzynarodowym Rokiem Światła i Technologii Wykorzystujących Światło (ang. International Year of Light and Light-based Technologies). Jesteśmy świadkami wielkiego przełomu w technologii oświetleniowej. Kończy się era żarowych (czyli produkujących w 95% ciepło) źródeł światła. Stało się to możliwe dzięki badaniom podstawowym nad diodami niebieskimi i fioletowymi oraz luminoforami. Poprawa wydajności źródeł światła i obniżenie kosztów oświetlenia, choć bardzo ważne nie stanowią istoty tego przełomu. Należy podkreślić, że to dzięki zastosowaniu luminoforów pojawia się możliwość stworzenia źródeł światła podobnych do naturalnego i wpływających na nasze samopoczucie i zdrowie. Światło bowiem steruje naszym cyklem okołodobowym, produkcją hormonów, a przez to wpływa na naszą kondycję psychofizyczną. Poszukiwaliśmy zupełnie nowych związków chemicznych, które można użyć jako luminofory. Wykonaliśmy tysiące syntez, spędziliśmy setki godzin w pracowniach spektroskopowych. Powstało przeszło 55 prac naukowych, zgłosiliśmy ponad 200 prezentacji konferencyjnych. Wymiernym aplikacyjnym rezultatem projektu NEW LOKS jest 16 zgłoszeń patentowych i 7 patentów już uzyskanych, 21 przygotowanych wdrożeń oraz 35 opracowanych luminoforów gotowych do komercjalizacji. W grudniu 2015 roku kończy się finansowanie projektu 1, jednak powstałe Konsorcjum NEW LOKS dalej będzie przynajmniej przez najbliższe pięć lat - prowadziło prace nad udoskonaleniem swoich luminoforów i wprowadzeniem ich do powszechnego użytku. Prof. Przemysław Dereń Prof. Marek Grinberg Prof. Eugeniusz Zych 1 projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka na lata , Priorytet I, Działanie 1.1 wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy, Poddziałanie Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych.

4 Spis Treści I. Wstęp 1 II. Opis wykonanych zadań 3 a. Zadanie 1 - Wytworzenie luminoforów o wydajności kwantowej większej niż 100% 3 b. Zadanie 2 - Wytworzenie wydajnych energetycznie luminoforów o wysokim CRI 6 c. Zadanie 3 - Wytworzenie luminoforów o efekcie antenowym 14 d. Zadanie 4 - Wytworzenie luminoforów do poprawy wydajności energetycznej ogniw słonecznych 16 e. Zadanie 5 - Zakończenie i ocena realizacji projektu 20 - Lista zgłoszonych wniosków patentowych i otrzymanych patentów 21 - Lista publikacji 28 - Lista przygotowanych ofert wdrożeniowych 32 - Lista luminoforów NEW LOKS 44 - Lista wystąpień konferencyjnych 79 III. Podsumowanie 87 IV. Przedstawienie zespołów badawczych 88 ISBN

5 Zadanie I Nowe wydajne luminofory wykazujące dzielenie fotonów (photon cutting) Pod koniec lat 70-tych XX wieku pokazano, iż niektóre materiały fluorkowe domieszkowane jonami prazeodymu mogą wykazywać dzielenie fotonów (photon cutting); polegające na emisji dwóch fotonów widzialnych, w następstwie absorpcji jednego fotonu ultrafioletowego 1. Badania te stały się inspiracją dla zespołu prof. Meijerinka prowadząc do konkluzji, iż podobny proces jest możliwy w układach mieszanych, zawierających jony Gd oraz Eu. Proponowany przez holenderską grupę układ ma jednak następujące wady: o o emitowane światło jest monochromatyczne (czerwone), odznacza się barakiem efektywnego pasma wzbudzenia (proponowane zjawisko zachodzi przy wzbudzeniu wąskich przejść f-f znajdujących się powyżej 202 nm. Całkowita wydajność tego procesu jest szczątkowa. Uwzględniając ten fakt skoncentrowano się na układach, które są dodatkowo domieszkowane jonami uczulającymi, a przez to odznaczającymi się wydajnym pasmem wzbudzenia w zakresie ultrafioletu próżniowego. We wcześniejszych badaniach był to jon Pr 3+ w obecnych jony Tb 3+ oraz Bi 3+. Próbowano także wprowadzić do zsyntetyzowanych związków defekty, które wpływałyby pozytywnie na absorpcję i emisję promieniowania. Prace nad wynalezieniem nieorganicznych luminoforów tlenkowych zostały podzielone na następujące etapy: 1) Modelowanie luminoforów fluorkowych; 2) Przygotowanie i synteza luminoforów fluorkowych; 3) Analiza strukturalna luminoforów fluorkowych; 4) Diagnostyka metodami spektroskopii wysokociśnieniowej luminoforów fluorkowych; 5) Analiza właściwości emisyjnych i absorpcyjnych luminoforów fluorkowych; 6) Wyselekcjonowanie materiałów o parametrach spełniających podstawowe wymagania luminoforów fluorkowych; Podstawowym warunkiem, by w materiale mógł zajść proces dzielenia fotonów jest szerokie okno optyczne, dlatego zdecydowano się na wybór fluorków, których przezroczystość sięga dalekiego ultrafioletu próżniowego. Poniżej przedstawiamy najbardziej spektakularne wyniki. 1 Jeśli poziom 1 S 0 prazeodymu w takich materiałach znajduje się poniżej pasma f-d to w następstwie wzbudzenia pasma f-d następuje obsadzenie poziomu 1 S 0, z którego praktycznie cała emisja zachodzi do poziomu 1 I 6 (emisja fotonu o długości fali 404 nm). Kolejnym krokiem jest niepromienista relaksacja do poziomu 3 P 0 lub 1 D 2 zakończona emisją fotonów z tych poziomów, których długości fali mogą odpowiadać kolorom od niebieskiego do czerwonego. 3

6 Na poniższym rysunku przedstawiono widmo wzbudzenia kompozytu aktywowanego jonami Gd 3+ oraz Eu 3+. Wavenumber [1000 cm -1 ] D 0 Emission at 613 nm Luminescence intensity Gd Gd Gd Gd Gd 5 D Emission at 555 nm 1 Eu Rys. 1. Zjawisko dzielenia fotonów w układzie Gd 3+ Eu 3+. Wavelength [nm] Widać wyraźnie, że proces dzielenia fotów, możliwy jest wyłącznie w obszarze spektralnym poniżej 200 nm, jednakże jego efektywność jest mała z uwagi na małą szerokość i niewielką intensywność widm wzbudzenia w tym obszarze. Aby temu zaradzić i wydajnie zwiększyć efektywność wzbudzenia można wprowadzić do układu jony terbu. Wavenumber [1000 cm -1 ] Emission at 698 nm (Eu) Luminescence intensity Emission at 488 nm (Tb) Wavelength [nm] Rys. 2. Widmo wzbudzenia kompozytu zawierającego jony Eu 3+, Tb 3+, oraz Gd NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

7 W takim układzie jony terbu absorbują efektywnie promieniowanie w pożądanym przez nas zakresie, transferując energię do poziomów luminescencyjnych jonów Tb 3+ oraz Eu 3+ z pominięciem jonów Gd 3+ reprezentowanych na powyższym rysunku kolorem czerwonym. W rezultacie otrzymujemy efektywny luminofor wykazujący proces dzielenia fotonów, którego widma emisji przedstawiono poniżej. Wavenumber [1000 cm -1 ] nm Luminescence intensity 172 nm 194 nm 254 nm Wavelength [nm] Rys. 3. Widma emisyjne kompozytu zawierającego Tb 3+, Eu 3+, oraz Gd 3+ zarejestrowane przy różnych wzbudzeniach. Prace nad uzyskaniem luminoforów wykazujących cięcie kwantowe trwały od początku projektu do końca 2012 roku. W wyniku realizacji zadania I wysyłano trzy zgłoszenia patentowe, z których jak do tej pory uzyskano już dwa patenty. 5

8 Zadanie II Wytworzenie wydajnych energetycznie luminoforów o wysokim CRI Gdy Unia Europejska ogłosiła 15 grudnia 2011 roku tzw. Zieloną Księgę Oświetlenie przyszłości, przyspieszenie wdrażania innowacyjnych technologii oświetleniowych, zadanie drugie okazało się najważniejszym zadaniem projektu. W zielonej księdze przewiduje się, że w Europie do 2020 roku oświetlenie półprzewodnikowe będzie stanowiło 70% oświetlenia ogólnego. Przewiduje się, że wartość światowego rynku oświetleniowego w 2020 roku będzie wynosiła 88 mld Euro z czego 25% przypadnie na rynek europejski. Podjęto decyzję, że realizację zadania drugiego trzeba przedłużyć do końca trwania projektu oraz, że od 2012 roku luminofory w zadaniu drugim będą projektowane tylko do oświetlenia półprzewodnikowego z zachowaniem wcześniejszych założeń o wysokiej wydajności oraz wysokim współczynniku oddawania barw (ang. Color Rendering Index CRI). W związku z powyższym zaplanowano projektowanie luminoforów o szerokopasmowej emisji pokrywających jak największy zakres widma światła widzialnego oraz jednobarwnych o możliwie szerokim widmie emisji, która poprzez mieszanie z emisją dodatkowych luminoforów oraz diody wzbudzającej może dać wysokie CRI. Bardzo ważnym zagadnieniem, kluczowym w konstrukcji wydajnego oświetlenia półprzewodnikowego jest utrzymanie wysokiej wydajności emisji luminoforu w wysokich temperaturach. Złącze p-n zgodnie z prawem Joule'a-Lenza nagrzewa się podczas pracy, natomiast luminofor nagrzewa się zarówno od złącza p-n jak również z powodu absorpcji światła wzbudzającego od diody i zamiany jego na promieniowanie o niższej energii. Dodatkowo jeszcze generowane światło w luminoforze nie może w pełni go opuścić z powodu rozpraszania oraz całkowitego wewnętrznego odbicia. Zjawiska te powodują nagrzewanie luminoforu nawet powyżej 100 C. Intensywność emisji najbardziej rozpowszechnionego luminoforu YAG domieszkowanego Ce 3+ spada w tej temperaturze prawie o połowę w porównaniu do intensywności emisji w temperaturze pokojowej. Można zapobiegać nagrzewaniu się białych diod poprzez budowanie radiatorów i odpowiednią konstrukcję diody z luminoforem. Jednak luminofor wydajny w wysokich temperaturach nie wymagałby takich zabiegów. Wprowadzono zatem dodatkowe założenie o syntezie luminoforu z jak najwyższą wydajnością w wysokich temperaturach. Prace nad wynalezieniem nieorganicznych luminoforów tlenkowych zostały podzielone na następujące etapy: 1) Modelowanie luminoforów o szeroko pasmowej emisji VIS; 2) Przygotowanie i synteza luminoforów o szeroko pasmowej emisji w zakresie widzialnym; 3) Analiza strukturalna luminoforów o szeroko pasmowej emisji VIS; 4) Diagnostyka metodami spektroskopii wysokociśnieniowej luminoforów o szerokopasmowej emisji VIS; 5) Analiza właściwości emisyjnych i absorpcyjnych luminoforów o szerokopasmowej emisji VIS; 6) Wyselekcjonowanie najbardziej wydajnych luminoforów o szerokopasmowej emisji VIS. 6 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

9 Przeprowadzono syntezy matryc tlenkowych oraz wykonywano azotowanie tych matryc, a badane luminofory podzielono na następujące grupy: a. Gliniany, krzemiany i glinokrzemiany b. Fosforany c. Borany d. Siarczki Pełen zestaw najlepszych luminoforów przedstawiono w podrozdziale pt. Lista luminoforów NEW LOKS oraz Lista zgłoszonych i otrzymanych wniosków patentowych. Natomiast poniżej przedstawimy kilka najciekawszych wybranych przez nas wyników badań. I. Sposób kontrolowania stosunku ilości jonów Eu 2+ do Eu 3+ w matrycach krzemianów Wartość współczynnika CRI zależy od stosunku ilości jonów Eu 2+ do Eu 3+, dlatego prace badawcze w tym zakresie koncentrowały się na opracowaniu metody syntezy pozwalającej na kontrolę tego stosunku. Najbardziej efektywna metoda polegała na współdomieszkowaniu matrycy jonami metali będących donorami, które stabilizowały jony europu w stanie trójwartościowym niezależnie od czasu trwania i temperatury procesu. Przykład wpływu stężenia jonów donora na charakterystykę spektralna luminoforu domieszkowanego europem przedstawiony jest na sąsiednim rysunku. Rys. 4. Widma emisji krzemianu domieszkowanego jonami Eu i Al dla wzb. 325 nm otrzymane po redukcji dla materiałów ze zmienną zawartością glinu. Intensity [arb.u.] 2.5% Al (215) 5.0% Al (216) 7.5% Al (217) 10% Al (218) λ exc = 325 nm 293 K Wavelength [nm] W zakresie badań spektralnych używano metody spektroskopii w wysokich ciśnieniach wytwarzanych w komorach z kowadłami diamentowymi. Prowadzono pomiary widm luminescencji, widm wzbudzenia luminescencji i kinetyki luminescencji. Zastosowanie wysokich ciśnień pozwala na wymuszenie zmian charakterystyki spektralnej matrycy. W przypadku luminoforów domieszkowanych jonami Ce 3+ i Eu 2+ wysokie ciśnienie przesuwa pasmo luminescencji tych jonów w kierunku czerwieni. W przypadku granatu itrowo gadolinowego domieszkowanego jonami Ce 3+, który nie wykazuje luminescencji w warunkach normalnych, ciśnienie znosi degenerację stanu wzbudzonego jonu Ce 3+ z pasmem przewodnictwa co powoduje jego wydajną emisję o intensywnie żółtej barwie. 7

10 II. Kordieryt - Syntetyczny minerał do zastosowania w systemach LED Luminofory na bazie kordierytu doskonale nadają się do zastosowania w nowoczesnym oświetleniu. W zależności od użytego aktywatora (Ce 3+, Eu 2+ ), atmosfery, w której syntetyzowane są próbki oraz użytego wzbudzenia możliwe jest uzyskanie emisji rozciągającej się od 380 nm do 750 nm. Tak duży wachlarz możliwości pozwala sterować barwą generowanego światła. Uzyskaliśmy wydajność kwantowa w przedziale 60-80%. Do wzbudzenia materiału można użyć wysokich energii z zakresu ultrafioletu próżniowego, ultrafioletu, bądź niebieskich diod LED. Luminofory oparte na kordierycie charakteryzują się wydajną emisją w wysokich temperaturach. W temperaturze 100 o C intensywność emisji wynosi 92% w stosunku do intensywności zarejestrowanej w temperaturze pokojowej. Przeprowadzono syntezy kordierytu w skali wielkolaboratoryjnej. Synteza materiału jest w pełni powtarzalna i można ją wykonać nawet w skromnie wyposażonym laboratorium co przekłada się na niski koszt produkcji. Intensywność znormalizowana (j.u.) 1,0 λ wzb = 355nm λ wzb = 360nm 0,8 λ wzb = 360nm λ wzb = 430nm 0,6 0,4 0,2 0, Długość fali (nm) Rys 5. Widma emisji 4 luminoforów opartych na kordierycie. Położenie emisji zależy od rodzaju użytego aktywatora, atmosfery wygrzewania materiału oraz długości wiązki wzbudzającej. III. Fosforan nowy luminofor o szerokim paśmie emisji pokrywającym całe widmo widzialne Fosforany są bardzo obszerną grupą materiałów tlenkowych, które znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach życia. Świetnie się również nadają do zastosowania jako luminofory. Spośród wielu różnych typów fosforanów, jako najlepiej nadającą się do wytworzenia luminoforów zgodnych z oczekiwaniami projektu, wybrano grupę ortofosforanów typu whitlockite. Są one obiecującymi materiałami ze względu na możliwość domieszkowania ich jonami ziem rzadkich zarówno na drugim jak i trzecim stopniu utlenienia oraz ich stabilność i łatwość otrzymywania. Charakteryzują się również wysoką odpornością na temperaturę (w temperaturze 100 C intensywność emisji spada zaledwie o 10% 8 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

11 w przypadku Eu 3+ i 20% w przypadku Eu 2+ ). Poprzez niewielką modyfikację składu luminoforu można zmieniać jego barwę od niebiesko-białej, przez białą do żółto-białej (Rys. 6). Rys. 6. Wpływ modyfikacji składu na barwę emisji luminoforu fosforanowego. Nasze luminofory fosforanowe domieszkowane jonami Eu 2+ świecą idealnym białym światłem (współrzędne CIE x = 0,33; y = 0,33) oraz osiągają wartość współczynnika oddawania barw CIE powyżej 94. Poniżej (Rys. 7) zaprezentowane jest zdjęcie prototypu diody 365 nm z naniesionym luminoforem fosforanowym. Rys. 7. Zastosowanie luminoforu fosforanowego w diodzie 365 nm. IV. Szerokopasmowa luminescencja w zakresie zielono-niebieskim jonów Bi 3+ W oświetleniu LED-owym jednym z istotnych problemów jest zbyt mała intensywność światła około 500 nm. Stąd potrzeba luminoforów generujących taką emisję. W tym wypadku wybór 1 S 0 3 P 1 3 P 1,0 1 S 0 jonów Bi 3+ jako aktywatorów matrycy glinianowej pozwolił na generację szerokopasmowej emisji z maksimum około 520 nm. Emisja ta może być pobudzana efektywnie w zakresie nm, co staje się już akceptowalne dla tzw. diod ultrafioletowych. 1 S 0 3 P 1 Intensywność emisji/ j.w długość fali/ nm Rys. 8. Widmo wzbudzenia (niebieskie) i emisji jonów Bi 3+ w matrycy glinianowej. 9

12 V. Uzyskanie czerwonego luminoforu domieszkowanego Sm 3+ Wielkim problemem producentów źródeł światłą na ciele stałym jest nadmiar niebieskiej i brak czerwonej komponenty w generowanym przez białą diodę świetle. Udało nam się odkryć doskonały czerwony luminofor, który pozwoli na uzyskanie źródeł światła o wysokim CRI. Jest to granat galowo glinowy gadolinu (Gd 3 Ga 3 Al 2 O 12 ) aktywowany jonami Sm 3+, który odznacza się jako luminofor emitujący światło czerwone korzystnymi właściwościami, takimi jak: - wysoką wydajnością, - znikomym wygaszaniem temperaturowym, - analogiczną strukturą krystaliczną do YAG domieszkowanego cerem, co pozwala w oparciu o te dwa luminofory tworzyć nowe źródła światła przyjaznego dla oka o wysokim CRI, - jako roztwór stały Al 3+ i Ga 3+ charakteryzuje się poszerzeniem linii spektralnych, co pozwala na wydajne wzbudzenie przy pomocy diody luminescencyjnej oraz lepsze oddanie barw, - pasma absorpcyjne (pasma wzbudzenia) pokrywają się z emisją dostępnych na rynku diod. Wavelength [nm] β [% ] Luminescence intensity [a.u.] Wavenumber [cm -1 ] Rys. 9. Rozkład spektralny emisji Gd 3 Ga 3 Al 2 O 12: Sm 3+ o długości fali 405 nm. po wzbudzeniu diodą emitującą światło Po przełożeniu widma emisyjnego na diagram CIE 1931 otrzymujemy pożądany luminofor pracujący w kolorze czerwonym. 10 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

13 GAGG_Sm x=0.66 y=0.33 B Rys. 10. Diagram, przedstawiający koordynaty x i y granatu gadolino-galowo-glinowego domieszkowanego jonami Sm 3+. Aby chronić unikatowe właściwości luminescencyjne matrycy złożono Wniosek Patentowy o numerze P VI. Wytwarzanie i opis właściwości luminescencyjnych Ba-SiAlONu SiAlONy czyli tlenoazotki glino-krzemowe budzą duże zainteresowanie zarówno naukowe jak i aplikacyjne ze względu na swoje unikatowe właściwości, takie jak doskonała wytrzymałości mechaniczna, wysoka odporność na szok termiczny oraz odporność na korozję. Mimo kosztownej procedury otrzymywania i wysokich temperatur syntezy powyżej 1600 o C, a w pewnych przypadkach również konieczność użycia wysokiego ciśnienia, nie ustają prace nad ich wytworzeniem gdyż znajdują szereg zastosowań m.in. jako ceramiki, materiały do zastosowań wysokotemperaturowych, narzędzia tnące, wysoko wytrzymałe powłoki, różnego rodzaju kształtki np. pierścienie, obręcze, kule do młynów itd. W ramach projektu NEW LOKS opracowano i zoptymalizowano syntezę BaSi 5 AlO 2 N 7 polegającą na współstrąceniu prekursorów metali, a następnie reakcji azotowania i redukcji prowadzonej w amoniaku w temperaturze 1400 o C. Badania strukturalne wykazały, że otrzymane materiały są jednofazowe, o średnim rozmiarze krystalitów w zakresie: nm. Na rysunku 11 przedstawiono przykładowe widmo emisji badanego SiAlONu:Eu uzyskane po wzbudzeniu promieniowaniem o długości 360 nm. Otrzymany w laboratoriach NEW LOKS Ba-SiAlON domieszkowany jonami Eu 2+ wykazuje bardzo dobre właściwości luminescencyjne i może być stosowany jako zielony luminofor o wysokiej wydajności kwantowej (do 62%), możliwości wprowadzenia wysokiej koncentracji jonów Eu 2+ (do 15%) 11

14 i doskonałych parametrach temperaturowych - zachowuje ponad 75% wydajności emisji w temp. 200 o C (patrz Rys. 12). Intensity, a.u. BaSi 5 AlO 2 N 7 :Eu Wavelength, nm Integrated intensity, % 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Temperature, o C Rys. 11. Widmo emisji Ba-SiAlONu domieszkowanego jonami Eu dla wzb. 360 nm. Rys. 12. Zależność temperaturowa intensywności emisji Ba-SiAlONu domieszkowanego jonami Eu dla wzb. 360 nm. VII. Możliwości strojenia barwy emisji luminoforu, w którym jony aktywne Eu 2+ i Eu 3+ znajdują się w dwóch różnych pozycjach krystalograficznych sieci macierzystej W przypadku pary jonów Eu 2+ /Eu 3+ sposobem wpływania na wartość współczynnika CRI jest umieszczenie obu jonów w dwóch różnych pozycjach krystalograficznych sieci macierzystej. Taką matrycą może być na przykład krzemian itrowo strontowy, w którym jony aktywne mogą się podstawiać za Y 3+ i Sr 2+. Prace badawcze w tym przypadku koncentrowały się na warunkach syntezy, aby otrzymać luminofor, w którym w każdej pozycji krystalograficznej znajdują się zarówno jony Eu 2+ jak i Eu 3+. Zmianę barwy emisji osiągnięto poprzez zmianę koncentracji jonów europu i stosowanie różnych energii wzbudzenia. Efekt przedstawiono na sąsiednim rysunku. Widać, że barwa emisji może się zmieniać od niebieskozielonej do czerwonej. Warto zwrócić uwagę, że dla próbki zawierającej 5% jonów europu wzbudzenie przy 366 nm skutkuje pomarańczową emisją o bardzo korzystnym rozkładzie spektralnym z punktu widzenia binarnych białych LED-ów (luminofor plus dioda InGaN). Emisja z tego luminoforu pozbawiona jest wady komercyjnych luminoforów (YAG:Ce 3+ i (Sr,Ba) 2 SiO 4 :Eu 2+ ) polegającej na niskim udziale komponentu czerwonego w widmie emisyjnym. Rys. 13. Widmo emisyjne krzemianu domieszkowanego Eu01% i Eu5% dla różnych długości fali wzbudzenia. 12 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

15 VIII. Wpływ wymiany części jonów tlenu w sieci macierzystej luminoforu na jony azotu na długość fali absorpcji i emisji jonów Eu 2+ Możliwość wpływania na długość fali emisji i absorpcji jest bardzo istotne dla projektowania odpowiednich luminoforów do oświetleń. Prace badawcze w tym zakresie skupiały się na możliwości kontrolowanego podstawienia części tlenów sieci macierzystej atomami azotu, co powinno prowadzić do zmiany położenia pasm absorpcji i emisji jonów Eu 2+ w stosunku do luminoforu otrzymanego na bazie odpowiedniej matrycy tlenkowej. Otrzymany luminofor oksoazotkowy emituje w żółtym zakresie widma, podczas gdy odpowiedni luminofor tlenkowy wykazuję niebieską barwę emisji. Widma emisyjne i wzbudzenia luminoforu przedstawiono na sąsiednim rysunku. Szerokie pasmo absorpcyjne obejmuje zakres spektralny nm i wykazuje maksimum przy 410 nm. Wzbudzenie w zakresie nm wywołuje pomarańczową emisję, będącą wypadkową jednoczesnej emisji z jonów Eu 2+ i Eu 3+. Emission intensity (a.u.) CT (Eu 3+ ) Eu 2+ λ =400 nm exc λ exc =360 nm Wavelength / nm Rys 14. Widma wzbudzenia i emisji luminoforu oksoazotkowego. 13

16 Zadanie III Wytworzenie luminoforów o efekcie antenowym Celem zadania III było otrzymanie luminoforów z efektem antenowym o właściwościach fizykochemicznych konkurencyjnych w odniesieniu do znanych obecnie kompleksów lantanowców. W chelatach lantanowców z efektem antenowym ligandy organiczne, skompleksowane do jonu metalu, działają jako kolektory fotonów absorbując dużą ilość promieniowania elektromagnetycznego. Ligandy, w wyniku niepromienistego transferu energii, przekazują zaabsorbowane promieniowanie, na stany wzbudzone jonu lantanowca. W ten sposób uzyskuje się intensywną, sensybilizowaną fotoluminescencję lantanowców, a obserwowany efekt zwany jest efektem antenowym. Efekt antenowy stwarza możliwości konstruowania selektywnych luminoforów o różnorodnych możliwościach aplikacyjnych w zależności od wyboru jonu metalu jak też ligandów organicznych. Ze względu na dużą różnicę energii fali wzbudzającej i emitowanej ten typ związków zaliczany jest do urządzeń molekularnych konwertujących światło (light converting molecular devices LCMDs). Rys.15. Zjawisko efektu antenowego. Rys.16. Wzór ogólny kompleksów lantanowców (Ln) W procesie konwersji światła wielkości wpływające na intensywność emisji to: duży molowy współczynnik absorpcji chromoforu, efektywny transfer energii od liganda do jonu metalu, duża wydajność emisji jonu lantanowca. Biorąc pod uwagę czynniki wpływające na intensywność sensybilizowanej emisji badania prowadzono dla dwóch grup związków: 1) nowej klasy chelatów lantanowców kompleksy z ligandami sulfonyloamidofoforanowymi. 2) kompleksów zawierających 2,2 -bipirydynę, 1, 10 fenantrolinę i ich pochodne, które unieruchamiano następnie w kserożelu krzemionkowym (redukcja procesów wygaszania emisji) uzyskując materiały luminezujące oraz materiałów zawierających kompleksy typu Ln 3+ -ligand-koligand, w których część grup z atomami donorowymi pochodzi od organicznie funkcjonalizowanych alkoksydów krzemu (koligandów - N,N-[(3-trimetoksysilil)propyl] etylenodiamina, p- aminofenyltrimetoksysilan). 14 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

17 Ad. 1 W pierwszej, nowej klasie kompleksów (wzór ogólny na Rys. 16) jako ligandy użyto sulfonyloamidofosforany S, N, P - heteroanalogi β-diketonów. W zsyntezowanych ligandach grupy C=O ( 1600 cm -1 ) obecne w β-diketonach zastąpiono grupami o mniejszej energii drgań P=O ( 1250 cm -1 ) i S=O ( 1350 cm -1 ). Jednocześnie podstawienie atomu węgla, obecnego w β-diketonach, atomem azotu wyeliminowało wysokoenergetyczne drgania C-H z sześcioczłonowego pierścienia chelatowego tworzącego się w wyniku koordynacji z Ln 3+. Wykorzystane przez nas ligandy zostały więc tak zaprojektowane, żeby zmniejszyć multifononowe wygaszanie emisji lantanowców w porównaniu do ich kompleksów z β-diketonami, które znane są jako doskonałe sensybilizatory emisji w kompleksach z jonami lantanowców. Ponadto obecność atomu fosforu w naszych ligandach stwarza możliwość przyłączenia dodatkowej cząsteczki chromoforu w porównaniu do atomu węgla, co pozwala na wzmocnienie emisji Ln 3+. Co więcej, β-diketony nie są dobrymi sensybilizatorami emisji Tb 3+, gdyż bardzo często wzbudzony stan tripletowy liganda położony jest przy zbyt niskiej energii w stosunku do emitującego ( 5 D 4 ) poziomu energetycznego metalu. Otrzymano serie związków Nd 3+, Eu 3+, Gd 3+, Tb 3+, Yb 3+, Lu 3+ z sulfonyloamidofosforanami, gdzie R = -C 6 H 5, -(C 6 H 4 )CH 3, - (C 6 H 4 )NO 2, -C 10 H 7 ; R = -OCH 3, -OC 6 H 4 (CH 3 ), -OCH 2 -C 6 H 5, -NC4H 8 O 2 ). Modyfikując strukturę liganda poprzez stosowanie kombinacji wymienionych powyżej chromoforów otrzymano konwertery promieniowania elektromagnetycznego o długości fali: nm, nm i nm na promieniowanie czerwone (max 613 nm), zielone (max 545 nm) oraz podczerwone (zakresy nm, nm, nm). Poprzez modyfikacje struktury ligandów jak też optymalizację warunków syntezy kompleksów uzyskano również skrócenie odległości ligand-jon lantanowca, co wpłynęło na podwyższenie efektywność transferu energii od liganda do jonu metalu. Przykładowo dla Na[Ln(CH 3 C 6 H 4 SO 2 NP(O)(OCH 3 ) 2 ) 4 ] uzyskano wzrost wydajności kwantowej sensybilizowanej emisji z 36 do 58%. Ad.2 Otrzymano konwertery promieniowania UV-Vis (zakresy i nm) na Vis (zakresy i nm, max. emisji 541 nm) w kserożelu krzemionkowym o największej wydajności kwantowej 16%. Dodatkowo otrzymano szkło cyrkonowo-glicydowe z rodaminą 6G oraz szkło cyrkonowoglicydowe z rodaminą 6G i nanocząsteczkami srebra dla których przy długość fali wzbudzenia 488 nm otrzymuje się emisję w zakresie nm o wydajności kwantowej odpowiednio 73 i 76%. Realizując zadanie 3 otrzymano szereg nowych luminoforów o intersujących właściwościach optycznych, jednocześnie zoptymalizowano warunki syntezy ligandów, kompleksów jak też kserożeli krzemionkowych zawierających luminezujące związki. Najbardziej wydajnymi luminoforami są kompleksy Tb 3+ z sulfonyloamidofosforanami (całkowita wydajność kwantowa emisji rzędu 60%), kompleksy Yb 3+ z sulfonyloamidofosforanami (najdłuższe czasy zaniku emisji spośród dotychczas znanych dla związków Yb 3+ z niefluorowanymi ligandami organicznymi) oraz szkło cyrkonowoglicydowe z rodaminą 6G i nanocząsteczkami srebra (wydajność kwantowa emisji rzędu 80%). 15

18 Zadanie IV Wytworzenie luminoforów do poprawy wydajności energetycznej ogniw słonecznych Zadanie czwarte rozpoczęto pod koniec trzeciego roku projektu. W zdaniu tym zakładano wykorzystanie doświadczeń nad syntezą luminoforów uzyskane w poprzednio realizowanych zadaniach a zwłaszcza w zadaniu pierwszym i drugim. Nazwa zadania jest bardziej ogólna niż nazwa Projektu, w którym mówi się o koncentratorach słonecznych, tutaj podaje się, ze działanie luminoforu ma poprawić wydajność ogniwa słonecznego bez precyzyjnego określenia jak będzie to miało miejsce, czy poprzez konstrukcję koncentratora optycznego czy wytworzenie warstwy na ogniwie, która będzie spełniała swoją funkcję. Ideą, która przyświecała temu zadaniu było wytworzenie luminoforów o jak największej absorpcji w zakresie bliskiego UV oraz widzialnym do około 600 nm i emisji w zakresie czerwonym i bliskiej podczerwieni. Zadaniem takiego luminoforu jest absorpcja promieniowania z zakresu: a) nie absorbowanego przez przez ogniwo słoneczne, b) powodującego tzw. (ang.) thermal load, czyli nagrzewanie się ogniwa w wyniku relaksacji za dużej energii pary elektron dziura generowanej przez fotony z zakresu UV lub niebieskiego, a następnie zamiana zaabsorbowanej energii na emisje dopasowaną do maksimum czułości ogniwa słonecznego. Wprawdzie w założeniach wstępnych przyjęto zakres emisji badanego luminoforu miedzy ev, co odpowiada długości fal z przedziału nm, ale w trakcie trwania projektu rozszerzono ten zakres na obszar czerwonej emisji od 690 nm (1.79 ev), przyjmując, że w Projekcie nie będziemy ograniczać się tylko do ogniw na monokrystalicznym krzemie, ale należy wziąć również pod uwagę luminofory dopasowane do form polikrystalicznego i amorficznego krzemu. Naturalnymi kandydatami, jako jony domieszki do matryc luminoforu są trój dodatnie jony ziem rzadkich Nd 3+, Yb 3+ oraz metali przejściowych Cr 3+. Zadanie wprawdzie wydaje się być zasadniczo różne od poprzednich, ponieważ emisja luminoforu do poprawy wydajności ogniw słonecznych powinna być wąskopasmowa, to jednak w przypadku tego zadania doświadczenie nabyte w poprzednich zadaniach było przydane gdyż luminofory do oświetleń jak i poprawy wydajności ogniw mają wspólne cechy. Są to: a) wysoka i efektywna absorpcja światła wzbudzającego, b) wysoka wydajność kwantowa emisji, c) wydajna emisja w zakresie wysokich temperatur (ogniwa słoneczne podczas słonecznego dnia nagrzewają się do wysokich temperatur. Zadanie nr 4 zostało podzielone na 6 etapów: 1) Modelowanie luminoforów; 2) Przygotowanie i synteza luminoforów; 3) Analiza strukturalna luminoforów; 4) Diagnostyka metodami spektroskopii wysokociśnieniowej; 5) Analiza właściwości emisyjnych i absorpcyjnych luminoforów; 6) Wybór grupy najwydajniejszych luminoforów o wąskopasmowej emisji w zakresie ev. 16 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

19 Luminofory przydatne do poprawy wydajności ogniw słonecznych są wyszczególnione w liście luminoforów. Natomiast poniżej przedstawimy najciekawsze według nas rozwiązania. I. Szkła AFTPBS-xEu-(1-x)Tb gdzie x = 0.0, 0.2, 0.3, 0.5 oraz 1.0 współ-domieszkowane jonami Eu 3+ oraz Tb 3+, w których badano transfer energii od Tb 3+ do Eu 3+ i wydajną luminescencję Eu 3+ w obszarze nm. II. Szkła współdomieszkowane jonami Er 3+ oraz Yb 3+ Badano w nich możliwości wystąpienia zjawiska cięcia kwantowego pozwalającego na uzyskanie wydajności kwantowej wyższej niż 100 %. Uzyskane próbki przedstawiono na poniższym rysunku. Rys. 17. Zdjęcia szkieł LBTAF domieszkowanych xer 2 O 3 ; yyb 2 O 3 (od lewej): x=0.2, y=0.8 oraz x=0.8, y=0.2. III. LaZnPO polikryształy domieszkowane jonami Nd 3+ Uzyskano strukturę, w której jony fosforu nie są pięciowartościowymi kationami, ale ligandami o stopniu utlenienia (-3). Powoduje to powstanie bardzo silnej absorpcji matrycy w obszarze UV, oraz widzialnym do 650 nm. Energia zaabsorbowanego światła słonecznego jest przekazywana do jonów domieszki Nd 3+, które wzbudzone w ten sposób świecą w dopasowanym do czułości ogniwa słonecznego zakresie (patrz rysunek poniżej). Rys. 18. Widma emisji polikryształów LaZnPO 17

20 IV. Spieki ceramiczne SrS:Ce SrS:Ce jest znanym luminoforem o szerokopasmowej emisji niebiesko-zielonej z podwójnym maksimum około 490 nm oraz 540 nm. Badania projektowe wykazały, że jest możliwa daleko idąca modyfikacja jego właściwości poprzez wysokotemperaturowe spiekanie w redukującej atmosferze. Efektem takiego procesu jest uzyskanie litego spieku ceramicznego o intensywnej absorpcji w zakresie ultrafioletu i widzialnym oraz szerokiej emisji pokrywającej część czerwoną widma i długofalową część podczerwieni. Efekt poszerzenia absorpcji i pokrycia zarówno części ultrafioletowej jak i coraz większego zakresu światła widzialnego zwiększa wraz z temperaturą spiekania jak i koncentracją aktywatora Ce. Spiekanie w 1700 C materiałów zawierających 5% Ce pozwala zaabsorbować niemal cały zakres nm i wygenerować emisję w obszarze ~ nm. Powstałe spieki są mechanicznie stabilne, tworzą lite materiały, co ogranicza ich wrażliwość na wilgoć. Rys. 19. Widma emisji spieków ceramicznych SrS:Ce 3+ w zależności od długości fali wzbudzającej (po lewej: 280 nm, po prawej: 380 nm). Z prawej strony rysunku umieszczono fotografię próbek spieków ceramicznych z różną koncentracją jonów ceru. V. Proszki CaAl 4 O 7 :Nd Proszki CaAl 4 O 7 :Nd, tanie w produkcji i wymagające tanich materiałów wyjściowych, generują emisję w zakresie nm. Ze względu na absorpcję o niskiej intensywności w zakresie UV i widzialnym wymagałyby sensybilizacji centrum o absorpcji szerokopasmowej. Problemu tego nie rozwiązano w toku badań, ale ich kontynuacja daje realne szanse na rozwiązanie tego problemu. 18 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

21 Energia emisji jest odpowiednia dla współczesnych koncentratorów. Materiały współdomieszkowane sodem (Na) charakteryzują się wyraźnie intensywniejszą emisją wskazując na wagę problemu kompensacji ładunku jonów Nd 3+ zastępujących w materiale jony Ca 2+. Podobne rezultaty uzyskano dla CaGa 4 O 7 :Nd, który jest jednak droższy w produkcji. Rys. 20. Widma emisji CaAl 4 O 7 domieszkowanego jonami neodymu oraz współdomieszkowane jonami sodu. 19

22 Zadanie V Zakończenie i ocena realizacji projektu W zadaniu piątym zespoły badawcze kończą prace w ramach czterech realizowanych zadań oraz wspólnie przygotują raport podsumowujący wszystkie etapy realizacji projektu oraz rozpowszechniający jego wyniki w kraju i zagranicą. Niniejsza broszura wraz z poniżej dołączonymi: listą wysłanych zgłoszeń patentowych, listą publikacji, listą ofert wdrożeniowych, listą opracowanych luminoforów gotowych do wdrożeń, oraz listą wystąpień konferencyjnych stanowią (częściowe stan na 10 listopada 2015 roku) podsumowanie prac wykonanych w zadaniu piątym w konsorcjum NEW LOKS. 20 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

23 Zgłoszenia Patentowe i Patenty Lp. Tytuł Strona 1 Luminofor i sposób jego wytwarzania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r Luminofor i sposób jego otrzymywania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. 3 Luminofor i sposób jego otrzymywania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. 4 Sposób otrzymywania długo życiowego luminoforu emitującego światło widzialne i długo życiowy luminofor emitujący światło widzialne otrzymany tym sposobem, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. 5 Sposób otrzymywania związków spinelowych o wysokiej intensywności emisji i ich zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. 6 Sposób syntezy bezwodnych związków fluorków K 2LnF 5, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. 7 Sposób otrzymywania luminoforu i jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. 8 Nowe sulfonyloamidofosforany, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent przyznany decyzją z dnia r. 9 Nowe kompleksy jonów lantanowców sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent przyznany decyzją z dnia r. 10 Sposób otrzymywania luminoforu światła białego i jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. 11 Sposób otrzymywania syntetycznego minerału i jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. 12 Termoluminescencyjny materiał dozymetryczny wysokoczuły dla promieniowania beta, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. 13 Sposób wytwarzania pirofosforanów, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. 14 Materiał czynny do wytwarzania luminoforów oraz jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. 15 Sposób stabilizacji wyższego stanu ładunkowego (n+1)+ jonu lantanowca (RE) w układzie matryca nieorganiczna - RE n+ /RE (n+1)+ w warunkach redukcji w celu otrzymania luminoforów w ww. układzie i sposób kontroli stężenia lantanowca (RE) na danym stopniu utlenienia [(n+1)+ lub n+] w układzie matryca nieorganiczna - RE n+ /RE (n+1)+ w luminoforze, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P Luminofor ortofosforanowy domieszkowany Eu 2+ i sposób jego wytwarzania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r

24 STRESZCZENIA ZGŁOSZEŃ PATENTOWYCH 1. Luminofor i sposób jego wytwarzania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. Przedmiotem wynalazku jest luminofor (Ca 3 Y 2 Si 6 O 18 :Eu 2+,Eu 3+ ) emitujący białe światło przy wzbudzeniu w zakresie bliskiego nadfioletu do wykorzystania w systemach oświetleniowych, takich jak na przykład białe diody (diody emitujące białe światło) oraz sposób jego otrzymywania. Białe światło można wygenerować w wyniku superpozycji promieniowania o różnych zakresach energii pokrywających widmo światła widzialnego, to jest z zakresu nm. Obecnie, uważa się, że diody emitujące białe światło oparte na wykorzystaniu luminoforów jako konwerterów części promieniowania wzbudzającego są najefektywniejsze. Najważniejszą zaletą przedstawianego wynalazku jest fakt, że pojedynczy luminofor może emitować białe światło o charakterystyce zbliżonej do naturalnego światła słonecznego po wzbudzeniu promieniowaniem ultrafioletowym. Emisja luminoforu składa się z niebiesko-zielonej luminescencji jonów Eu 2+ oraz czerwonej jonów Eu 3+ i pokrywa niemalże cały zakres światła widzialnego nm. Dodatkowo, możliwość wzbudzania luminoforu w stosunkowo szerokim zakresie bliskiego ultrafioletu nm, który jest niewidzialny dla ludzkiego oka, wyklucza problemy związane z wpływem zmian w energii promieniowania z diody wzbudzającej na parametry barwne białego światła emitowanego finalnie przez luminofor. Niebagatelnym, z punktu widzenia aplikacji, atutem odkrytego luminoforu jest fakt, że jego produkcja nie jest kosztowna. 2. Luminofor i sposób jego otrzymywania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. Przedmiotem wynalazku jest luminofor składający się z matrycy w postaci krzemianu itru i wapnia lub strątu, (Ca,Sr) 2 Y 8 (SiO 4 ) 6 O 2, oraz domieszek Eu 2+ i Eu 3+ emitujący zielone, żółte lub czerwone światło przy wzbudzeniu w zakresie bliskiego nadfioletu lub widzialnym do wykorzystania w systemach oświetleniowych, takich jak na przykład diody emitujące światło, lub diody emitujące białe światło. Wynalazek obejmuje skład luminoforu oraz sposób jego otrzymywania. WLED są uważane za materiały oświetleniowe przyszłości w miejsce żarówek (wolframowych i energooszczędnych) oraz świetlówek. Są znacznie bardziej wydajne energetycznie, nie zawierają toksycznej rtęci a czas ich życia jest znacznie dłuższy. Zastosowanie luminoforu będącego przedmiotem wynalazku w diodach emitujących świtało białe polega na tym, że luminofor pobudzany do świecenia niebieską diodą emituje żółte światło, w postaci szerokiego pasma w obszarze nm. Połączenie niebieskiego światła diody wzbudzającej i żółtego światła luminoforu tworzy światło białe. Ze względu na szeroki zakres emisji, obejmującej obszar zielony i czerwony widma, białe światło powinno charakteryzować się wysokim współczynnikiem oddawania barw, wyższym niż dla obecnie stosowanych luminoforów komercyjnych. 22 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

25 3. Luminofor i sposób jego otrzymywania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. Przedmiotem wynalazku jest luminofor składający się z matrycy w postaci krzemianu itru i wapnia lub strątu, (Ca,Sr) 2 Y 8 (SiO 4 ) 6 O 2, oraz domieszki w postaci jonów Ce 3+ i Mn 2+ emitujący czerwone lub białe światło przy wzbudzeniu w zakresie UV do wykorzystania w systemach oświetleniowych, takich jak na przykład diody emitujące światło (LED) lub diody emitujące białe światło (WLED). Wynalazek obejmuje skład luminoforu i sposób jego otrzymywania. WLED są uważane za materiały oświetleniowe przyszłości w miejsce żarówek (wolframowych i energooszczędnych) oraz świetlówek. Są znacznie bardziej wydajne energetycznie, nie zawierają toksycznej rtęci, a czas ich życia jest znacznie dłuższy. Zastosowanie luminoforu będącego przedmiotem wynalazku w białych diodach polega na tym, że luminofor pobudzany światłem z obszaru UV emituje światło białe w postaci szerokiego pasma w zakresie spektralnym nm. Ze względu na zrównoważoną emisję w obszarze niebieskim, zielonym i czerwonym widma światło to powinno charakteryzować się wysokim współczynnikiem oddawania barw, wyższym niż dla luminoforów komercyjnych. 4. Sposób otrzymywania długo życiowego luminoforu emitującego światło widzialne i długo życiowy luminofor emitujący światło widzialne otrzymany tym sposobem, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowego sposobu prowadzenia syntezy i otrzymywania nowego długo życiowego luminoforu emitującego światło widzialne o barwie pomarańczowej, domieszkowanego jonami europu i tytanu Sr2-xEuxSi1-yTiyO4, wykazującego emisję długo życiową przy wzbudzeniu w zakresie UV, nearuv i Vis. Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania luminoforu wykazującego luminescencję długo życiową, który emituje światło żółto/pomarańczowe, przeznaczonego do zastosowania w warunkach wykorzystujących wzbudzenie promieniowaniem UV, nearuv i Vis. Głównym zadaniem wynalazku jest otrzymanie wydajnego luminoforu bez konieczności użycia dodatkowych jonów lantanowców, a w ich miejsce wprowadzenie tańszych jonów metali zewnętrzno - przejściowych. 5. Sposób otrzymywania związków spinelowych o wysokiej intensywności emisji i ich zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Obecnie powszechnie wykorzystuje się związki zawierające jony lantanowców. Bez nich nie było by wydajnych laserów na ciele stałym ani luminoforów stosowanych m.in. w monitorach, ekranach plazmowych, świetlówkach i żarówkach energooszczędnych. Aby lantanowce pracowały w laserach czy świetlówkach muszą być częścią struktury krystalicznej. Wprowadzono je więc do spinelu. Największą jego zaletą jest możliwość wykonania w pełni przezroczystej ceramiki o niezwykłych właściwościach fizyko-chemicznych. Ceramika spinelowa jest niezwykle odporna chemicznie oraz wykazuje bardzo wysoką odporność na udary mechaniczne, większą niż jakakolwiek inna ceramika. Przezroczysta ceramika powstaje dlatego, że spinel ma wysoką symetrię. Z tej samej przyczyny wynika wada spinelu, czyli słaba intensywność emisji jonów lantanowców umieszczonych w ich strukturze. Odkryto, 23

26 że wydajność emisji lantanowców poprawia się kilkukrotnie, gdy celowo zaburzy się symetrię wokół jonu emitującego. Pozwala to niejako obejść reguły wyboru i poprawia wydajność emisji promieniowania. Ponadto modyfikuje się tak strukturę, aby odseparować emitujące jony i przez to zmniejszyć wygaszanie koncentracyjne. Trzeba podkreślić, że zaburzenia, które wprowadza się nie powodują zmian w strukturze krystalicznej spinelu. Wynalazek pozwala na otrzymanie materiałów optycznych o dowolnych kształtach i rozmiarach do nowej klasy laserów i do wysokoenergetycznych źródeł światła. 6. Sposób syntezy bezwodnych związków fluorków K2LnF5, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Przedmiotem wynalazku jest sposób syntezy bezwodnych związków fluorków K 2 LnF 5, gdzie Ln oznacza wszystkie trójwartościowe jony lantanowców Ln = La Lu, przy wykorzystaniu znanego tygla grafitowego oraz atmosfery inertnej. Sposób charakteryzuje się tym, że mieszaninę stechiometryczną złożoną z 2KF oraz LnF 3 homogenizuje się, a następnie umieszcza na czas od 2 do 6 dni, w tyglu grafitowym ulokowanym w piecu rozgrzanym do temperatury od C. 7. Sposób otrzymywania luminoforu i jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania luminoforu, zwłaszcza promieniowania wysokoenergetycznego (UV, VUV, rentgenowskie) i jego zastosowanie. Sposób otrzymywania luminoforu charakteryzuje się tym, że stechiometryczną mieszaninę fluorków w molowych proporcjach 5KF:2LiF1:LnF 3 (Ln=La, Gd) aktywuje się w zastępstwie LnF 3, fluorkiem DyF 3 o stężeniu jonów Dy 3+ 0, % at, po czym poddaje się procesowi krystalizacji lub syntezy w fazie stałej, w wyniku której otrzymuje się K 5 Li 2 LnF 10 (Ln=La, Gd), przy czym proces jest prowadzony przez co najmniej 72 godziny w temperaturze co najmniej 600 C. 8. Nowe sulfonyloamidofosforany, sposób ich otrzymywania oraz zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent przyznany decyzją z dnia r. Przedmiotem wynalazku są nowe sulfonyloamidofosforany o wzorze ogólnym 1 i ich sole sodowe o wzorze ogólnym 2, jako ligandy chelatujące jony lantanowców i sensybilizujące ich emisję (efekt antenowy), sposób wytwarzania nowych ligandów i ich soli sodowych polega na reakcji wielostopniowej. Ligandy opisane są wzorem ogólnym 1, (C 10 H 7 S(O) 2 NHP(O)(OR) 2 ], gdzie R = -CH 3 albo C 6 H 4 (CH 3 ). Sole sodowe opisane są wzorem ogólnym 2, Na(C 10 H 7 S(O) 2 NP(O)(OR) 2 ), gdzie R = -CH 3 albo C 6 H 4 (CH 3 ). Wynalazek obejmuje również zastosowanie sulfonyloamidofosforanów. 9. Nowe kompleksy jonów lantanowców sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent przyznany decyzją z dnia r. Przedmiotem wynalazku są nowe kompleksy jonów lantanowców Nd(III) i Yb(III) z 2-naftylosulfonyloamidofosforanem bis(4-metylofenylu) o wzorze ogólnym 24 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

27 1: Na[Ln(C 10 H 7 S(O) 2 NP(O)(OC 6 H 4 (CH 3 )) 2 ) 4 ], gdzie Ln oznacza Nd(III) albo Yb(III), sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie jako konwerterów promieniowania elektromagnetycznego UV i Vis na promieniowanie IR. 10. Sposób otrzymywania luminoforu światła białego i jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r.; Patent nr przyznany decyzją z dnia r. Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania luminoforu światła białego, zwłaszcza wzbudzanego promieniowaniem wysokoenergetycznym (DV, VUV, rentgenowskie) i jego zastosowanie. Sposób otrzymywania luminoforu charakteryzuje się tym, że stechiometryczną mieszaninę fluorków w molowych proporcjach 5KF:2LiF:LnF 3 (Ln=La, Gd) aktywuje się w zastępstwie LnF 3, fluorkiem DyF 3 o stężeniu jonów Dy 3+ 0, % at, fluorkiem EuF 3 o stężeniu jonów Eu 3+ 0, % at, fluorkiem TbF 3 o stężeniu jonów Tb 3+ 0, % at, po czym poddaje się procesowi krystalizacji lub syntezy w fazie stałej, w wyniku której otrzymuje się K 5 Li 2 LnF 10 (Ln=La, Gd, Y). Otrzymany luminofor stosuje się jako przetwornik promieniowania wysokoenergetycznego na światło widzialne. 11. Sposób otrzymywania syntetycznego minerału i jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Kordieryt (Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 )to kamień szlachetny odkryty przez Louisa Cordiera. Badania teoretyczne wskazywały, że domieszkowany jonami europu oraz manganu może stać się nowym luminoforem o doskonałych właściwościach. Wyniki badań otrzymanych próbek potwierdziły obliczenia. Po pierwsze zakres emisji kordierytu pokrywa całe pasmo widzialne. Po wtóre, syntetyczny kordieryt domieszkowany Eu 2+ i Mn 2+ ma bardzo wysoką wydajność kwantową (w dotychczas opracowanych próbkach osiągnięto już 54%) oraz doskonałe właściwości temperaturowe, gdyż intensywność jego emisji w 200 o C osiąga 92% intensywności emisji rejestrowanej w temperaturze pokojowej. Jest to doskonały wynik, gdyż na przykład komercyjny luminofor YAG: Ce 3+ (3%) traci połowę intensywności emisji w 200 o C. Przedmiotem patentu jest opracowana niskotemperaturowa metoda syntezy kordierytu oraz sposób domieszkowania próbek. Doskonałe właściwości kordierytu pozwolą na zastosowanie go do produkcji białych LED o dużej mocy. 12. Termoluminescencyjny materiał dozymetryczny wysokoczuły dla promieniowania beta, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Wynalazek dotyczy syntezy termoluminescencyjnych materiałów. Przedmiotem wynalazku jest termoluminescencyjny materiał dozymetryczny wysokoczuły dla promieniowania beta, cechujący się liniową zależnością intensywności termoluminescencji od dawki promieniowania oraz wysoką stabilnością temperaturową i odpornością na warunki atmosferyczne. Termoluminescencyjny materiał dozymetryczny wysokoczuły dla promieniowania beta wykazujący liniową zależność intensywności termoluminescencji od dawki promieniowania charakterystyczny tym według wynalazku, że stanowi go ortokrzemian strontu aktywowany jonami europu na +2 stopniu utlenienia 25

28 o wzorzesr 2-x Eu x SiO 4, gdzie x równa się od 0.01 do 0.03, a optymalnie 0.02 i którego synteza polega na wygrzewaniu substratów w atmosferze obojętnej, a następnie na dalszym ogrzewaniu tak otrzymanego półproduktu w atmosferze redukującej w celu wytworzenia materiału o zdefiniowanej ilości wakansów kationowych VSr oraz wakansów tlenowych VO jako pułapek dziurowych i elektronowych. 13. Sposób wytwarzania pirofosforanów, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pirofosforanów, zwłaszcza ziem alkalicznych o ogólnym wzorze MYP 2 O 7, gdzie M K +, Rb +, Cs +. Wytwarzanie pirofosforanów odbywa się jednoetapową metodą termicznego rozkładu prekursorów. Otrzymane tą metodą pirofosforany znajdują zastosowanie jako luminofory w oświetleniach po dodatkowej aktywacji jonami lantanowców. 14. Materiał czynny do wytwarzania luminoforów oraz jego zastosowanie, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Przedmiotem wynalazku jest materiał czynny do wytwarzania luminoforów z domieszką jonów lantanowców oraz jego zastosowanie do wytwarzania źródła światła białego, zwłaszcza w diodach LED. Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie materiału czynnego do wytwarzania luminoforu z domieszką jonów lantanowców, który ma szeroki przedział długości fali wzbudzania (w zakresie nm), a luminofory wykorzystujące ten materiał czynny posiadają wysoką wydajność energetyczną. Przedmiotem rozwiązania według wynalazku jest materiał czynny do wytwarzania luminoforów charakteryzujący się tym, że posiada naturę roztworu stałego, gdzie osnową dla czynnych jonów jest monokryształ o wzorze ogólnym A 3 B x C 5-x O 12, Dzięki temu, że materiał czynny ma naturę roztworu stałego posiada on poszerzone linie spektralne. Pozwala to na lepszą kontrolę dopasowania linii absorpcyjnej promieniowania do dryfu temperaturowego diody oraz kontrolowania dryfu temperaturowego. Luminofor wykonany z tego materiału emituje niespolaryzowane światło o poszerzonych liniach emisyjnych związanych z naturą osnowy typu roztworu stałego. W przypadku, gdy materiałem czynnym według wynalazku są związki o składzie Gd 3 Ga 3 Al 2 O 12 i Gd 3 Ga 2 Al 3 O 12 zawierające jako domieszkę czynną samar, który posiada efektywne pasmo wzbudzenia przy 405 nm, a główne pasmo emisyjne znajduje się w zakresie czerwonym przy 615 nm. Wydajność energetyczna tego procesu przekracza 40% co jest wartością korzystną dla emisji w czerwonej części widma i niespotykaną w komercyjnie używanych obecnie materiałach. Materiał czynny może być formowany jako monokryształ, ceramika lub mikroi nanokrystality oraz w postaci amorficznej. Materiał ten może być stosowany jako przetwornik światła wysokoenergetycznego na światło widzialne, zwłaszcza w diodach LED. 26 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

29 15. Sposób stabilizacji wyższego stanu ładunkowego (n+1)+ jonu lantanowca (RE) w układzie matryca nieorganiczna - RE n+ /RE (n+1)+ w warunkach redukcji w celu otrzymania luminoforów w ww. układzie i sposób kontroli stężenia lantanowca (RE) na danym stopniu utlenienia [(n+1)+ lub n+] w układzie matryca nieorganiczna - RE n+ /RE (n+1)+ w luminoforze, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P Przedmiotem wynalazku jest sposób stabilizacji wyższego stanu ładunkowego jonu lantanowca w celu otrzymania luminoforu i sposób kontroli stężenia jonu lantanowca w luminoforze. Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowego sposobu stabilizacji wyższego stanu ładunkowego jonu lantanowca w warunkach redukcji w celu otrzymania luminoforu i nowego sposobu kontroli stężenia jonu lantanowca o wyższym stanie ładunkowym [(n+1)+] w luminoforze. Sposób stabilizacji wyższego stanu ładunkowego (n+1)+ jonu lantanowca (RE) w układzie matryca nieorganiczna RE n+ /RE (n+1)+ w warunkach redukcji charakterystyczny tym według wynalazku, że prowadzi się domieszkowanie matrycy luminoforu w podsieci anionowej jonami o ładunku niższym niż jon tworzący daną sieć, przez co kreuje się nadmiarowy ładunek ujemny stabilizujący wyższy stan ładunkowy jonu lantanowca. Sposób kontroli stężenia jonu lantanowca (RE) na danym stopniu utlenienia [(n+1)+ lub n+] w układzie matryca nieorganiczna RE n+ /RE (n+1)+, charakterystyczny tym według wynalazku, że kontrolę stężenia lantanowca wyrażoną stosunkiem [RE n+ ]/[RE (n+1)+ ] realizuje się poprzez kontrolę stężenia domieszki stabilizującej wyższy stanu ładunkowy (n+1)+ jonu lantanowca (RE) w matrycy luminoforu. 16. Luminofor ortofosforanowy domieszkowany Eu 2+ i sposób jego wytwarzania, Urząd Patentowy RP, zgłoszenie P z r. Przedmiotem wynalazku jest luminofor ortofosforanowy Ca9KMg(PO4)7: domieszkowany Eu 2+ emitujący barwy w zakresie światła widzialnego o absolutnej wydajności kwantowej nie niższej niż 50% i wysokim współczynnik oddawania barw CRI oraz sposób jego otrzymywania. 27

30 Spis publikacji uzyskanych w wyniku działania projektu NEW LOKS 1. A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, A. Dobrowolska, E. Zych, High pressure and time resolved luminescence spectra of Ca3Y2(SiO4)3 doped with Eu 2+ and Eu 3+, J. Phys. Cond. Matter., 25 (2013), A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, P. Cai, S. I. Kim, H. J. Seo, Luminescence properties of different Eu sites in LiMgPO4:Eu 2+, Eu 3+, J. Phys. Condens. Matter., 26 (2014), A. Baran, J. Barzowska, M. Grinberg, S. Mahlik, K. Szczodrowski, J. Zorenko, Binding energies of Eu 2+ and Eu 3+ ions in β-ca2sio4 doped with europium, Optical Materials, 35 (2013), M. Behrendt, K. Szczodrowski, S. Mahlik, M. Grinberg, High pressure effect on charge transfer transition in Y2O2S:Eu 3+, Optical Materials, 36 (2014), J. Cybińska, C. Lorbeer, E. Zych, A.-V. Mudring, Ionic liquid-based synthesis : a lowtemperature route to nanophosphates, ChemSusChem, 4 (2011), J. Cybińska, C. Lorbeer, A.-V. Mudring, Ionic liquid assisted microwave synthesis route towards color-tunable luminescence of lanthanide-doped BiPO4, Journal of Luminescence, 170 (2016), P. J. Dereń, D. Stefańska, M. Ptak, M. Mączka, W. Walerczyk, G. Banach, Origin of Violet-Blue Emission in Ti-Doped Gahnite, J. Am. Ceram. Soc., 97 (2014), P.J. Dereń, A. Watras, A. Gągor, R. Pązik, Weak crystal field in yttrium gallium garnet (YGG) submicrocrystals doped with Cr 3+, Crystal Growth and Design, 12 (2012), P.J. Dereń, K. Maleszka-Bagińska, P. Głuchowski, M.A. Małecka, Spectroscopic properties of Nd 3+ in MgAl2O4 spinel nanocrystals, J. of Alloys and Compounds, 525 (2012), A. Dobrowolska, E. Zych, Forcing Eu 3+ into Different Positions in the BaHfO3 Host and Its Spectroscopic Consequences, Chem. Mater., 22 (2010), A. Dobrowolska, E. Zych, Multicolor Luminescence from Ca3Y2(SiO4)3: Eu 2+, Eu 3+ Material, MRS Proceedings, 1342 (2011), mrss v A. Dobrowolska, E. Zych, Luminescence of Tb-doped Ca3Y2(Si3O9)2 Oxide Upon UV and VUV Synchrotron Radiation Excitation., J. Solid State Chem., 184 (2011), A. Dobrowolska, E. Zych, Spectroscopic Characterization of Ca3Y2Si3O12:Eu 2+, Eu 3+ Powders in VUV-UV vis Region, J. Phys. Chem. C, 116 (2012), M. Grinberg, Excited states dynamics under high pressure in lanthanide-doped solids, Journal of Luminescence, 131 (2011), M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych and G. Boulon, Nd 3+ dopant influence on the structural and spectroscopic properties in microcrystalline La2Mo2O9 molybdate, Optical Materials, 41 (2015), NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

31 16. E. Kasprzycka, V. Trush, V.M. Amirkhanov, L. Jerzykiewicz, P. Gawryszewska, Structural and photophysical properties of lanthanide complexes with N-(diphenylphosphoryl)-4- methylobenzenesulfonamide, Optical Materials, 37 (2014), E. Kasprzycka, V.A. Trush, L. Jerzykiewicz, V.M. Amirkhanov, P. Gawryszewska, Structural and spectroscopic properties of Nd complexes with sulfonylamidophosphate type ligands, Journal of Luminescence, 170 (2016), B. Kukliński, D.Wileńska, S. Mahlik, K. Szczodrowski, M. Grinberg, A.M. Kłonkowski, Luminescent GeO2 Pb Bi2O3 glasses co-doped with Tb 3+1 and Eu 3+ : Excitation energy transfer and color chromaticity, Optical Materials, 36 (2014), D. Kulesza, E. Zych, Managing the Properties of Lu2O3:Tb,Hf Storage Phosphor by Means of Fabrication Conditions, J. Phys. Chem. C, 117 (2013), D. Kulesza, J. Cybińska, E. Zych, Anomalous Red and Infrared Luminescence of Ce 3+ ions in SrS:Ce Sintered Ceramics, J. Phys. Chem. C, 119 (2015), A. Lazarowska, S. Mahlik, M. Krośnicki, M. Grinberg and M. Malinowski, Pressure-induced phase transition in LiLuF4: Pr 3+ investigated by an optical technique, J. Phys. Cond. Matter., 24 (2012) A. Lazarowska, S. Mahlik, M. Grinberg, C. Yeh, R. Liu, Pressure dependence of the Sr2Si5N8:Eu 2+ luminescence, Journal of Luminescence, 159 (2015), K. Lemański, P.J. Dereń, Spectroscopic properties of Dy 3+ ions in CaTiO3 nanoperovskites, Journal of Luminescence, 145 (2014), K. Lemański, P.J. Dereń, Luminescent properties of LaAlO3 nanocrystals, doped with Pr 3+ and Yb 3+ ions, Journal of Luminescence, 146 (2014), K. Lemański, M. Stefański, D. Stefańska, P.J. Dereń, Luminescent properties of Eu 3+ ions in CaB6O10 polycrystals, Journal of Luminescence, 159 (2015), K. Lemański, M. Babij, M. Ptak, Z. Bukowski, P.J. Dereń, Spectroscopic properties of LaZnPO polycrystals doped with Nd 3+ ions, Journal of Luminescence, 165 (2015), R. Lisiecki, VUV and UV-vis optical study on KGd2F7 luminescent host doped with terbium and co-doped with europium, Journal of Luminescence, 143 (2013), C. Lorbeer, J. Cybińska, E. Zych, A.-V. Mudring, Highly doped alkaline earth nanofluorides synthesized from ionic liquids, Optical Materials, 34 (2011), S. Mahlik, K. Wiśniewski, M. Grinberg, H.J. Seo, Low temperature luminescence of KMgF3:Eu 2+ crystal, Optical Materials, 33 (2011), S. Mahlik, A. Lazarowska, M. Grinberg, T. Liu, R. Liu, Luminescence Spectra of β SiAlON/Pr 3+ Under High Hydrostatic Pressure, J. Phys. Chem. C, 117 (2013), S. Mahlik, A. Lazarowska, A. Speghini, M. Bettinelli, M. Grinberg, Pressure evolution of SrxBa1-x(NbO2)3: Pr 3+, x=1/2 and 1/3 luminescence, Journal of Luminescence, 152 (2014),

32 32. S. Mahlik, A. Lazarowska, M. Grinberg, J.-P.R. Wells, M.F. Reid, Luminescence properties of MgF2:Yb 2+ at high hydrostatic pressure, Journal of Luminescence, 169 (2016) D. Pasiński, E. Zych, J. Sokolnicki, Relationship between structure and luminescence properties in Ce 3+ or Ce 3+, Mn 2+ -doped garnet phosphors for use in white LEDs, Journal of Luminescence, 169 (2016), D. Pasiński, E. Zych, J. Sokolnicki, Ce 3+ to Mn 2+ energy transfer in Sr3Y2Ge3O12:Ce 3+, Mn 2+ garnet phosphor, J. of Alloys and Compounds, 653 (2015), R. Pązik, A. Watras, L. Macalik, P. J. Dereń, One step urea assisted synthesis of polycrystalline Eu 3+ doped KYP2O7 luminescence and emission thermal quenching properties, New J. Chem., 38 (2014), R. Pązik, K. Zawisza, A. Watras, K. Maleszka-Bagińska, P. Boutinaud, R. Mahiou, P.J. Dereń, Thermal quenching mechanisms of the Eu 3+ luminescence in Ca9Al(PO4)7 obtained by citric route, Materials Research Bulletin, 48 (2013), R. Pązik, K. Zawisza, A. Watras, K. M-Baginska, P. Boutinaud, R. Mahiou, P.J. Dereń, Temperature induced emission quenching processes in Eu 3+ -doped La2CaB10O19, J. Mater. Chem, 22 (2012), M. Puchalska, E. Zych, M. Sobczyk, A. Watras, P. Dereń, Effect of charge compensation on up-conversion and UV excited luminescence of Eu 3+ in Yb 3+ -Eu 3+ doped calcium aluminate CaAl4O7, Materials Chemistry and Physics, 147 (2014), M. Puchalska, E. Zych, M. Sobczyk, A. Watras, P. Dereń, Cooperative energy transfer in Yb 3+ -Tb 3+ co-doped CaAl4O4 upconverting phosphor, Materials Chemistry and Physics, 156 (2015), R. Reisfeld, M. Grinberg, V. Levchenko, B. Kukliński, S. Mahlik, S. Magdassi, M. Grouchko, Sol-gel glasses with Enhanced Luminescence of Laser Dye Rhodamine B due to Plasmonic Coupling by Copper Nanoparticles, Optical Materials, 36 (2014), D. Rudnicka, P.J. Dereń, Preliminary spectroscopic properties of K4SrSi3O9 doped with Eu 3+, Optical Materials, 35 (2013), S.K. Sharma, A. Bessiere, G. Sraiki, B. Viana, P.J. Dereń, D. Rudnicka, A. Watras, N. Basavaraju, K.R. Priolkar, T. Maldiney, D. Scherman, C. Richard, Optical properties and storage capabilities in AB2O4:Cr 3+ (A=Zn, Mg, B=Ga, Al), Proceedings of SPIE, Oxide-based Materials and Devices V, 89870J (2014). 43. J. Sokolnicki, Upconversion luminescence from Er 3+ in nanocrystalline Y2Si2O7:Er 3+ and Y2Si2O7: Yb 3+,Er 3+ phosphors, Materials Chemistry and Physics, 131 (2011), J. Sokolnicki, Rare Earths (Ce, Eu, Tb) doped Y2Si2O7 phosphors for white LED, Journal of Luminescence, 134 (2013), J. Sokolnicki, E. Zych, Synthesis and Spectroscopic Investigations of Sr2Y8(SiO4)6O2: Eu 2+, Eu 3+ Phosphor for White LEDs, Journal of Luminescence, 158 (2015), NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

33 46. D. Stefańska, M. Stefański, P.J. Dereń, Synthesis and spectroscopic characterization of the K4BaSi3O9:Eu 3+, Optical Materials, 37 (2014), K. Szczodrowski, A. Chruścińska, J. Barzowska, K. Przegiętka, K. Anders, R. Piramidowicz, M. Grinberg, Influence of Ti 4+ on the long lasting luminescence of Sr2SiO4:Eu 2+, RSC Advances, 5 (2015), W. Walerczyk, A. Kubiak, D. Stefańska, P.J. Dereń, Combinatorial synthesis of Ca(0.98+a)Eu0.02Al2Si(1+b)O(6+y), (a=0, 0.5, 1; 0 b 1; 0 y 2), Journal of Luminescence, 169 (2016), A. Watras, A. Matraszek, P. Godlewska, I. Szczygieł, J. Wojtkiewicz B. Brzostowski, G. Banach, J. Hanuza, P. J. Dereń, The role of the Ca vacancy in the determination of the europium position in the energy gap, its valence state and spectroscopic properties in KCa(PO3)3, Physical Chemistry Chemical Physics, 16 (2014), A. Watras, R. Pązik, P.J. Dereń, Optical properties of Ce 3+ doped ABO3 perovskites (A=La, Gd, Y and B=Al, Ga, Sc), Journal of Luminescence, 133 (2013), A. Watras, P.J. Dereń, R. Pązik, K. Maleszka-Bagińska, Upconversion luminescence properties of nanocrystallite MgAl2O4 spinel doped with Ho 3+ and Yb 3+ ions, Optical Materials, 34 (2012), D. Wileńska, K. Szczodrowski, S. Mahlik, B. Kukliński, M. Grinberg, A.M. Kłonkowski, White emitting phosphors based on glasses of the type 10AlF3 10TiO2 39PbO 30H3BO3 10SiO2 xeu2o3 (1 x)tb2o3: An energy transfer study, Journal of Luminescence, 166 (2015), E. Zych, A. Dobrowolska, A. Wiatrowska, Luminofory. w: Misja nauk chemicznych pod red. Bogdana Marcińca Poznań : Wydawnictwo Nauka i Innowacje, 2011, E. Zych, D. Kulesza, Energy Recovery from Lu2O3:Tb,Hf Ceramic Storage Phosphors, Z. Naturforsch., 69B (2014), E. Zych, D. Kulesza, J. Zeler, J. Cybińska, K. Fiaczyk, A. Wiatrowska, SrS:Ce and LuPO4:Eu sintered ceramics. Old phosphors with new functionalities, ECS Journal of Solid State Science and Technology, 5 (2016), R3078-R

34 Spis treści oferta wdrożenia Nazwa 1. Metoda badania charakterystyk spektroskopowych oraz lokalizacji poziomów energetycznych jonów ziem rzadkich w pasmie wzbronionym z użyciem komór wysokociśnieniowych z kowadłami diamentowymi (DAC) 2. Metoda stabilizacji wyższego stanu ładunkowego (n+1)+ jonu lantanowca (RE) w układzie Ortokrzemian Strontu Eu 2+ /Eu 3+ w warunkach redukcji w celu otrzymywania luminoforów w ww. układzie 3. Metoda syntezy nanokryształów CaAl 2 SiO 6 :Eu Metoda syntezy ortofosforanów typu whitlockite Metoda syntezy pirofosforanów typu M I M III P 2 O Metoda syntezy polikryształów CaB 6 O 10 :Eu Metoda syntezy syntetycznego α- kordierytu Metoda testowania potencjalnej barwy luminoforu za pomocą wysokiego ciśnienia Metoda syntezy luminoforu Y 3 Al 5 O 12-x N 2x/3 :Ce Metoda syntezy kompleksów lantanowców z sulfonyloamidofosforanami Technologia stabilizacji jonów aktywatorów na +2 stopniu utlenienia w ortofosforanach metali na +3 stopniu utlenienia 12. Niskotemperaturowa hydrotermalna metoda otrzymywania ortofosforanów Niskotemperaturowa hydrotermalna metoda otrzymywania ortofosforanu itru Metoda wytwarzania binarnego siarczku strontu domieszkowanego cerem o emisji w zakresie czerwonym i podczerwonym oraz absorpcji w zakresie nm Strona 15. Metoda syntezy luminoforu długożyciowego opartego na monokrzemianie strontu Sr 2 SiO 4 :Eu 2+ /Ti Metoda syntezy termoluminescencyjnego materiału dozymetrycznego Sr 1.98 Eu 0.02 SiO Metoda syntezy S-SiAlONu (Ba-SiAlON) Nowe luminofory światła białego na bazie K 5 Li 2 LnF Nowy luminofor na bazie granatu Metoda syntezy bezwodnych fluorków typu K 2 GdF Metoda syntezy krzemianu wapniowo-potasowego K 2 Ca 2 Si 2 O NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

35 OFERTA WDROŻENIA Konsorcjum NEW LOKS (Nowe Wydajne Luminofory do Oświetleń i Koncentratorów Słonecznych) oferuje nieodpłatne przekazanie wyników badań powstałych podczas trwania projektu. Konsorcjum NEW LOKS, w ramach nieodpłatnej licencji, udostępni: Metoda badania charakterystyk spektroskopowych oraz lokalizacji poziomów energetycznych jonów ziem rzadkich w paśmie wzbronionym z użyciem komór wysokociśnieniowych z kowadłami diamentowymi (DAC) Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis metody : Metoda polega na pomiarze widm luminescencji, widm wzbudzenia luminescencji, kinetyki luminescencji i widm Ramana luminoforów poddanych wysokiemu ciśnieniu hydrostatycznemu wytworzonemu w komorach z kowadłami diamentowymi. Metoda pozwalana na pomiar struktury energetycznej stanów zlokalizowanych związanych z jonami ziem rzadkich, w szczególności na wyznaczeniu ich położenia względem pasma walencyjnego i pasma przewodnictwa, na podstawie pomiaru zależności kinetyki luminescencji jonów Eu 3+, Ce 3+, Tb 3+ i Pr 3+ w różnych ciśnieniach i temperaturach. Przewaga nowej metody pomiaru nad obecną: W standardowej metodzie informacje o położeniu stanów podstawowych jonów lantanowców Ln 2+ można uzyskać mierząc energię przejścia z przeniesieniem ładunku w widmie wzbudzenia Eu 3+. Nie jest to możliwe w przypadku gdy jony Eu 3+ nie wykazują luminescencji w danym materiale. Proponowana metoda wykorzystuje fakt, że wysokie ciśnienie powoduje przecinanie się (level crossing) stanów wzbudzonych jonów Ce 3+, Tb 3+ i Pr 3+ z pasmem przewodnictwa matrycy i sekwencyjne gaszenie luminescencji tych jonów. Ilościowa analiza zależności energii linii widmowych od ciśnienia oraz temperatury pozwala na wyznaczenie energii stanów podstawowych w ciśnieniu normalnym metodą ekstrapolacji. Metoda stabilizacji wyższego stanu ładunkowego (n+1)+ jonu lantanowca (RE) w układzie Ortokrzemian Strontu Eu 2+ /Eu 3+ w warunkach redukcji w celu otrzymywania luminoforów w ww. układzie Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis: Sposób stabilizacji i kontroli stężenia lantanowca na danym stopniu utlenienia [(n+1)+ lub n+] ma istotny wpływ na możliwość projektowania luminoforów o ściśle zdefiniowanych właściwościach luminescencyjnych. Biorąc pod uwagę, że w zależności od stopnia utlenienia właściwości spektralne lantanowca różnią się, dając emisję w różnych barwach. W szczególności dla jonów europu kontrola stężenia jonów na danym stopniu utlenienia [(n+1)+ lub n+] przyczynia się do korzystnej możliwości sterowania barwą emitowanego światła, a tym samym wpływać na parametr CIE luminoforu stosując tylko jeden pierwiastek ziem rzadkich jako centrum luminescencji. Istotą metody jest stabilizacja wyższego stopnia utlenienia europu (Eu 3+ ) w warunkach redukcji, a tym samym metoda otrzymywania luminoforów domieszkowanych jonami europu w układzie: Ortokrzemian Strontu Eu 3+ /Eu 2+ oraz precyzyjna kontrola stężenia europu na danym stopniu 33

36 utlenienia [3+ lub 2+] w ww. układach poprzez heterowalentne podstawienie jonów w podsieci anionowej (Al 3+ w miejsce Si 4+ ) ortokrzemianu strontu powodujące kreację nadmiarowego ładunku ujemnego. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda posiada szereg zalet w stosunku do obecnie stosowanej metody. Biorąc pod uwagę, że w typowej syntezie materiałów domieszkowanych jonami lantanowca na obu stopniach utlenienia jedynym parametrem mającym wpływ na stężenie lantanowca na danym stopniu utlenienia jest czas wygrzewania materiału w odpowiedniej atmosferze (redukująca lub utleniająca), kontrola stężenia poprzez kodomieszkowanie jest sposobem o wiele bardziej efektywnym. Precyzja kontroli w przypadku kodomieszkowania jest nieporównywalnie lepsza. Ponadto poprzez wyeliminowanie jednego etapu (ponownego wygrzewania materiału w odpowiednich warunkach) w procesie syntezy zastosowanie proponowanej metody przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Metoda syntezy nanokryształów CaAl 2 SiO 6 :Eu Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis i potencjalne zastosowanie materiału: Glinokrzemian CaAl 2 SiO 6 jest materiałem trwałym, stabilnym chemicznie i termicznie, odpornym na wilgoć. Nanokryształy CaAl 2 SiO 6 domieszkowane jonami europu posiadają ciekawe właściwości luminescencyjne, dzięki czemu mogą być wykorzystane przemyśle oświetleniowym, jako luminofory. CaAl 2 SiO 6 domieszkowany jonami Eu 2+, dla wzbudzenia promieniowaniem w zakresie nm, emituje szerokopasmowe światło białe posiadające stosunkowo wysoki współczynnik oddawania barw dla temperatury barwowej zbliżonej do naturalnego dziennego światła. Z kolei CaAl 2 SiO 6 domieszkowany jonami Eu 3+ jest luminoforem czerwonym. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana w INTiBS metoda syntezy pozwala na uzyskanie wysokiej jakości nanokryształów CaAl 2 SiO 6 domieszkowanych jonami zarówno dwu jak i trójwartościowego europu. Synteza przeprowadzana jest w temperaturach nie większych niż 1000 o C, co jest istotną zaletą w procesach produkcji. Metoda syntezy ortofosforanów typu whitlockite O ferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: a) oświetleniowym (luminofory) b) medycznym (scyntylatory, materiały biokompatybilne) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Whitlockite to minerał o formule Ca 9 (Mg,Fe 2+ )(PO 4 ) 6 (PO 3 OH), który jest izostrukturalny z fosforanem wapnia β-ca 3 (PO 4 ) 2. Związki te krystalizują w układzie trygonalnym o grupie przestrzennej R3c i Z = 6. W betafosforanie wapnia możliwych jest pięć położeń jonów wapnia, z czego położenia Ca(1), Ca(2) i Ca(3) znajdują się w pozycji Wyckoffa 18b, a Ca(4) i Ca(5) w pozycji Wyckoffa 6a. Dodatkowo β-ca 3 (PO 4 ) 2 jest stabilny nawet jeśli położenie Ca(4) jest w połowie bądź całkowicie niezapełnione. Ortofosforany o strukturze whitlockite u są obiecującymi materiałami do zastosowania jako luminofory i scyntylatory ze względu na możliwość domieszkowania ich jonami ziem rzadkich zarówno na drugim jak i trzecim stopniu utlenienia oraz ich stabilność i łatwość otrzymania. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda posiada szereg zalet w stosunku do obecnie stosowanej metody. Pozwala na lepsze kontrolowanie procesu syntezy, mieszanie substratów na poziomie molekularnym, oraz 34 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

37 otrzymanie materiału w niższych temperaturach tj C oraz w krótszym czasie tj. 10 godz., co przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Metoda syntezy pirofosforanów typu M I M III P 2 O 7 Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: a) oświetleniowym (luminofory) b) medycznym (scyntylatory, materiały biokompatybilne) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Rodzina pirofosforanów jest najliczniejsza spośród oligofosforanów, jednakże oferta wdrożeniowa dotyczy podgrupy pirofosforanów typu M I M III P 2 O 7, gdzie M I to kation jednododatni, a M III to kation trójdodatni. Wśród tej grupy związków można wyróżnić przynajmniej 8 różnych typów struktur. O tym, do której grupy dany materiał należy, decyduje między innymi stosunek r A /r M, gdzie r A oznacza promień jonowy kationu jednowartościowego, a r M promień jonowy kationu trójwartościowego. Związki te dzięki swoim właściwościom takim jak łatwość syntezy, odporność chemiczna, duża przerwa energetyczna (transparentność w zakresie UV i VUV), stabilność termiczna oraz możliwość domieszkowania jonami ziem rzadkich są doskonałymi kandydatami na luminofory i scyntylatory. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda posiada szereg zalet w stosunku do obecnie stosowanej metody. Pozwala na lepsze kontrolowanie procesu syntezy, mieszanie substratów na poziomie molekularnym, oraz otrzymanie materiału w niższych temperaturach tj. 600 C oraz w krótszym czasie tj. 16 godz., co przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Metoda syntezy polikryształów CaB 6 O 10 :Eu 3+ Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym oraz elektronicznym (luminofory do oświetleń, luminofory do wyświetlaczy PDP, FED). - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis i potencjalne zastosowanie materiału: Boran wapniowy CaB 6 O 10 jest materiałem trwałym, stabilnym chemicznie i termicznie oraz odpornym na wilgoć. CaB 6 O 10 domieszkowany jonami Eu 3+ jest wydajnym luminoforem czerwonym o współrzędnych trójchromatycznych (x = 0.66, y = 0.34), bardzo zbliżonych do współrzędnych idealnego koloru czerwonego, ustalonych przez Międzynarodową Komisję Oświetleniową. Polikryształy CaB 6 O 10 domieszkowane jonami trójwartościowego europu, ze względu na odpowiednie właściwości luminescencyjne, mogą być wykorzystane przemyśle oświetleniowym jako luminofory czerwone oraz luminofory wykorzystywane do produkcji wyświetlaczy plazmowych (PDP, ang. Plasma Display Panel) oraz wyświetlaczy z emisją polową (FED, ang. Field Emission Display). Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana w INTiBS metoda syntezy pozwala na uzyskanie wysokiej jakości polikryształów CaB 6 O 10 domieszkowanych jonami trójwartościowego europu. Synteza przeprowadzana jest w temperaturach do 700 o C, co jest istotną zaletą dla produkcji na skalę przemysłową. Metoda syntezy syntetycznego α- kordierytu Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: a) motoryzacyjnym i lotniczym (m.in. katalizatory) 35

38 b)oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Kordieryt naturalny jest znany jako kamień szlachetny. Zeolitowa struktura kordierytu sprawiła, że prowadzono badania nad jego właściwościami katalitycznymi. Syntetyczny, używany jest dzisiaj, jako wkład katalityczny głównie dla silników diesla. Kordieryt doskonale nadaje się do zastosowań wysokotemperaturowych, jako materiał konstrukcyjny. Syntetyczny kordieryt odporny jest na szoki termiczne, jest trudnościeralny, posiada dobre właściwości izolacyjne, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, niską wartość stałej dielektrycznej oraz wysoką stabilność chemiczną i termiczną. Materiały na bazie kordierytu tworzy się z myślą o zastosowaniu w metalowych materiałach kompozytowych. Syntetyczny kordieryt domieszkowany jonami Eu 2+ wykazuje bardzo dobre właściwości luminescencyjne i może być stosowany jako niebieski luminofor o wysokiej wydajności kwantowej i doskonałych parametrach temperaturowych zachowując 85% wydajności emisji z temperatury pokojowej w temperaturze 200 o C. Współdomieszkowany jonami Mn 2+ jest kandydatem do białych diod LED. Przewaga nowej metody pomiaru nad obecną: Opracowana metoda posiada szereg zalet w stosunku do obecnie stosowanej metody. Pozwala na lepsze kontrolowanie procesu syntezy, mieszanie substratów na poziomie molekularnym, oraz otrzymanie materiału w niższych temperaturach tj o C, co przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Metoda testowania potencjalnej barwy luminoforu za pomocą wysokiego ciśnienia Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis metody : Metoda polega na pomiarze widm luminescencji luminoforów poddanych wysokiemu ciśnieniu hydrostatycznemu wytworzonemu w komorach z kowadłami diamentowymi. Wysokie ciśnienie redukuje odległości między jonem luminescencyjnym a ligandami, przez co zmienia energię pasma luminescencji materiału. Zmiana objętości kryształu wywołana ciśnieniem jest równoważna zmianie wywołanej przez zmianę składu chemicznego kryształu spowodowanej podstawieniem różnych kationów i anionów w sieci krystalicznej. Kryształ poddany wysokiemu ciśnieniu hydrostatycznemu jest równoważny kryształowi o innym składzie chemicznym o tej samej strukturze krystalicznej. Przewaga nowej metody pomiaru nad obecną: Koszt wykonania serii pomiarów spektroskopii wysokociśnieniowej jest mniejszy niż koszt syntezy serii kryształów. Metoda syntezy luminoforu Y 3 Al 5 O 12-x N 2x/3 :Ce 3+ Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Luminofor Y 3 Al 5 O 12-x N 2x/3 :yce 3+ (YAGN:Ce) otrzymuje się przez wymianę części atomów tlenu w strukturze Y 3 Al 5 O 12 (YAG) na atomy azotu i domieszkowanie jonami Ce 3+. W zależności od stężenia jonów Ce 3+ luminofor wykazuje emisję od żółtej do pomarańczowej (λ em =590 nm, 14% Ce 3+ ). Może być wykorzystany jako luminofor dla białych LED-ów emitujących ciepłe światło białe o wysokim CRI. Przewaga właściwości optycznych YAGN:Ce nad właściwościami optycznymi komercyjnego YAG:Ce: W porównaniu do komercyjnego YAG:Ce luminofor wykazuje szersze pasmo emisji, wyższą wydajność kwantową i niższą temperaturę barwową, która zwiększa CRI. Wysoka wydajność kwantowa 36 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

39 utrzymywana jest do stężenia 10% Ce 3+ ze względu na jednorodny rozkład domieszki w sieci macierzystej. Metoda syntezy kompleksów lantanowców z sulfonyloamidofosforanami Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw zajmujących się materiałami konwertującymi promieniowanie elektromagnetyczne - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Kompleksy lantanowców są trwałe termodynamicznie, są odporne na promieniowanie UV a nawet promieniowanie synchrotronowe. W wyniku odpowiednio zaplanowanej struktury ligandów i zredukowaniu wysokoenergetycznych drgań w obrębie pierścienia chelatowego jonu lantanowca charakteryzują się bardzo wysoką wewnętrzną wydajnością kwantową metalu (rzędu 80 i 90 % dla Eu 3+ i Tb 3+ ) oraz wysoką całkowitą wydajnością kwantową emisji dla kompleksów Tb 3+ (rzędu 60 %). Są bardzo słabo rozpuszczalne w wodzie i dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, co powoduje, że nadają się do wykorzystania jako znaczniki dokumentów, a również do zastosowanie jako jeden z komponentów paneli słonecznych czy jako powłoki szklarni w celu konwertowania energii słonecznej na promieniowanie podczerwone. Metoda syntezy: Opracowana metoda syntezy jest powtarzalna, szybka, nie wymaga użycia kolumny chromatograficznej do oczyszczania produktu, pozwala na kontrolowanie zakresu konwertowanego promieniowania elektromagnetycznego i może być zastosowana w każdym chemicznym laboratorium. Technologię stabilizacji jonów aktywatorów na +2 stopniu utlenienia w ortofosforanach metali na +3 stopniu utlenienia Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: c) motoryzacyjnym i lotniczym (m.in. katalizatory) d)oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Ortofosforany metali na +3 stopniu utlenienia (M 3+ ) znane są ze swych bardzo dobrych właściwości luminescencyjnych, które wszakże są szeroko opisane w literaturze. Są to luminofory, w których emisja jest generowana także przez jony na +3 stopniu utlenienia wprowadzane jako aktywatory. Realizacja projektu pozwoliła nam na opracowanie nowej gamy luminoforów ortofosforanów metali M 3+, w których aktywatory są stabilizowane na +2 stopniu utlenienia. Emisja ta może być wzbudzana w zakresie bliskiego ultrafioletu, co czyni te materiały, niektóre bardzo tanie w produkcji, atrakcyjnymi dla diodowego oświetlenia, białego lub o charakterystycznej barwie dla wyświetlaczy. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda stabilizacji +2 stopni utlenienia w ortofosforanach metali M 3+ jest łatwa i szybka i składa się z dwóch etapów. Nie wymaga skomplikowanej aparatury. Metoda pozwala także, po małej modyfikacji, na wytwarzanie luminescencyjnych materiałów dozymetrycznych. Niskotemperaturowa hydrotermalna metoda otrzymywania ortofosforanów Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych 37

40 Opis materiału: Spośród nieorganicznych tlenkowych sieci macierzystych znakomitymi właściwościami fizykochemicznymi, mechaniczną, chemiczną oraz termiczną stabilnością wyróżniają się fosforany. Są odporne na procesy utleniania oraz promieniowanie wysokoenergetyczne, mają stosunkowo wysokie współczynniki refrakcji (typowo n= ). Istotną cechą matryc fosforanowych jest ich zdolność do akumulacji optycznie aktywnych jonów lantanowców (centrów optycznych) w stosunkowo dużych stężeniach, bez efektu wygaszania koncentracyjnego, co jest bezpośrednio związane z dużymi odległościami między węzłami okupowanymi przez jony metali w fosforanowej sieci macierzystej (nawet powyżej 4 Å). Krawędzie absorpcji leżące przy stosunkowo wysokich energiach, poniżej granicy ultrafioletu (<190 nm) umożliwiają wykorzystanie tych związków jako sieci macierzystych, dla praktycznie wszystkich aktywnych spektroskopowo jonów lantanowców lub d-pierwiastków, bez obawy o fotojonizację stanów wzbudzonych, a to z kolei pozwala w sposób świadomy i z większą swobodą modelować właściwości spektroskopowe takich układów. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Użycie cieczy jonowych jako środowiska reakcji dla otrzymywania nanowymiarowych ortofosforanów umożliwia wykorzystanie ich unikalnych właściwości takich jak bardzo mała prężność par, niepalność, stabilność termiczna, szeroki zakres występowania w stanie ciekłym, duży zakres stabilności elektrochemicznej, zdolność rozpuszczania szerokiej gamy substancji. Ciecze jonowe sprzyjają również stabilizacji nanocząstek i skutecznie ograniczają ich wzrost. Ponadto zostało wykazane, że zmiana cieczy jonowej używanej do reakcji może wpływać na wielkość ziaren oraz morfologię produktu, a co się z tym wiąże na właściwości optyczne badanych materiałów, które dzięki temu mogą być w dużym stopniu świadomie modelowane. Zaletą wykorzystywania cieczy jonowych do syntezy jest także ich zdolność do redukowania liczby defektów, a zwłaszcza zanieczyszczeń grupami OH - 2- i CO 3 w produkowanych materiałach. Synteza tego typu umożliwia także otrzymanie już w temperaturze 120 C czystych fazowo i bezwodnych ortofosforanów, bez konieczności prowadzenia poreakcyjnego wygrzewania. Niskotemperaturowa hydrotermalna metoda otrzymywania ortofosforanu itru Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Tetraoksofosforan (V) itru (III) krystalizuje w układzie tetragonalnym (Z= 4, typ cyrkonowy) w grupie przestrzennej I4 1 /amd. Jon Y 3+ zajmuje miejsce o symetrii D 2d i jest skoordynowany przez 8 atomów tlenu tworząc dwunastościan. PO 4 tworzą czworościany, które są od siebie oddzielone w taki sposób: -YO 8 -PO 4 -YO 8 -PO 4 -. Grupy YO 8 posiadają dwa różne typy wiązań Y-O, natomiast w reszcie PO 4 występuje tylko jeden typ wiązań P-O. Cztery wiązania Y-O posiadają długość z Å, natomiast dwa pozostałe z 2.374Å. Wraz ze zmianą temperatury zmianie ulegają długości wiązań Y-O, natomiast praktycznie niezmienne pozostają długości wiązań P-O. Odległości Ln-Ln wynoszą Å, co umożliwia wprowadzenie wysokiej koncentracji domieszek do matrycy fosforanowej bez występowania wygaszenia koncentracyjnego. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana hydrotermalna metoda otrzymywania ortofosforanów itru charakteryzuje się stosunkowo niską temperaturą syntezy, a także umożliwia w zależności od wybranej temperatury wygrzewania na uzyskiwanie materiałów o ziarnach różnej wielkości i morfologii. Metoda wytwarzania binarnego siarczku strontu domieszkowanego cerem o emisji w zakresie czerwonym i podczerwonym oraz absorpcji w zakresie nm Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem fotowoltaicznym (luminofory) 38 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

41 - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Binarny siarczek strontu aktywowany jonami Ce 3+ stanowi dobrze znany luminofor wykazujący intensywną szerokopasmową emisję w zakresie niebiesko-zielonym światła. Z tego względu przez wiele lat badany był w formie cienkich filmów jako element diod elektroluminescencyjnych. Obecnie jako aplikacyjnie atrakcyjny badany jest w formie zawiesiny koloidalnej. Przedmiot oferty stanowi siarczek strontu domieszkowany jonami Ce 3+ otrzymany na drodze wysokotemperaturowego spiekania, w efekcie czego powstaje lita ceramika o ograniczonej wrażliwości na wilgoć. Forma spieku ceramicznego zapewnia ponadto odporność mechaniczną materiału. Tak wytworzony siarczek strontu aktywowany jonami Ce 3+ wykazuje bardzo dobre właściwości luminescencyjne, absorbując w szerokim zakresie od nm zaś emitując w zakresie czerwonym światła widzialnego oraz długofalowej części podczerwieni. Z tego też względu może być potencjalnie zastosowany jako konwerter światła słonecznego w fotowoltaice. Modyfikacja procedury wytwarzania pozwala na generację emisji w zakresie widzialnym pomarańczowo-czerwonym, przy zachowaniu szerokopasmowej absorpcji. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda syntezy posiada szereg zalet w stosunku do powszechnie stosowanej metody z przepływem gazu H 2 S. Pozwala na otrzymanie binarnego materiału siarczkowego aktywowanego jonami Ce 3+ na drodze bezpiecznego (bez użycia silnie toksycznego i niebezpiecznego dla środowiska H 2 S) spiekania materiału proszkowego w materiał ceramiczny. Metoda umożliwia uzyskanie litego spieku ceramicznego o intensywnej absorpcji w zakresie ultrafioletu i widzialnym oraz szerokiej emisji pokrywającej część czerwoną widma i długofalową część podczerwieni. Metoda syntezy jest powtarzalna, bezpieczna i nie wymaga skomplikowanej aparatury. Metoda syntezy luminoforu długożyciowego opartego na monokrzemianie strontu Sr 2 SiO 4 :Eu 2+ /Ti 4+ Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Monokrzemiany stanowią grupę krzemianów o najprostszym anionie krzemo-tlenowym zbudowanym z jednego tetraedru SiO 4. Monokrzemiany kationów ziem alkalicznych są nierozpuszczalne w wodzie i trwałe w atmosferze powietrza dlatego większość z nich występuje w przyrodzie jako minerały. Monokrzemian strontu posiada dwie formy polimorficzne α- i β-sr 2 SiO 4. W monokrzemianie strontu są dwa możliwe położenia kationów strontu: 9 i 10 koordynacyjne, które ze względu na zbliżone promienie jonowe mogą być obsadzane przez kationy metali ziem rzadkich. Materiał ten domieszkowany jonami europu jest wydajnym luminoforem o barwie emisji zależnej od długości fali wzbudzenia (zielona pomarańczowa). Luminofor ten, nie ko-domieszkowany, wykazuje niewielką luminescencję długożyciową, która może być z powodzeniem zwiększona poprzez użycie kodomieszek. Monokrzemian strontu domieszkowany europem i tytanem jest obiecującym materiałem do zastosowań w oznakowaniu poziomym dróg i autostrad oraz sygnalizacji dróg ewakuacji. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda syntezy posiada szereg zalet w stosunku do obecnie stosowanej metody. Typowa metoda zwiększania wydajności luminescencji długożyciowej polega na ko-domieszkowaniu luminoforu jonami ziem rzadkich np. Dy 3+, Tm 3+, Ho 3+. Metoda zaproponowana we wdrożeniu eliminuje użycie w syntezie drogich prekursorów kationów ziem rzadkich, a w ich miejsce stosunkowo tanich tlenków metali zewnętrzno-przejściowych. Poprzez wyeliminowanie drogich prekursorów w procesie syntezy zastosowanie proponowanej metody przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. 39

42 Metoda syntezy termoluminescencyjnego materiału dozymetrycznego Sr 1.98 Eu 0.02 SiO 4 Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Monokrzemiany stanowią grupę krzemianów o najprostszym anionie krzemo-tlenowym zbudowanym z jednego tetraedru SiO 4. Monokrzemiany kationów ziem alkalicznych są nierozpuszczalne w wodzie i trwałe w atmosferze powietrza dlatego większość z nich występuje w przyrodzie jako minerały. Monokrzemian strontu posiada dwie formy polimorficzne α- i β-sr 2 SiO 4. W monokrzemianie strontu są dwa możliwe położenia kationów strontu: 9 i 10 koordynacyjne, które ze względu na zbliżone promienie jonowe mogą być obsadzane przez kationy metali ziem rzadkich. Materiał ten domieszkowany jonami europu jest wydajnym luminoforem o barwie emisji zależnej od długości fali wzbudzenia (zielona pomarańczowa). Okazuje się, że domieszkowanie matrycy monokrzemianu jonami europu na poziomie 2% molowych jest korzystne z punktu widzenia zastosowań dozymetrycznych. Materiał wykazuje liniową zależność intensywności od dawki w zakresie od 10μGy 100 Gy. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowany materiał posiada szereg zalet w stosunku do materiałów używanych obecnie. Typowy materiał dozymetryczny MTS-N posiada zakres liniowej odpowiedzi od dawki od 10μGy 3 Gy. Proponowany materiał zwiększa zakres aż do 100 Gy. Ponadto poprzez wyeliminowanie w procesie syntezy kilku domieszek obecnych w materiale MTS-N (LiF:Mg,Ti) na rzecz jednej (Eu) otrzymanie proponowanego materiału przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Metoda syntezy S-SiAlONu (Ba-SiAlON) Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: a) motoryzacyjnym i lotniczym (m.in. katalizatory) b)oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: SiAlONy czyli tlenoazotki glino-krzemowe budzą duże zainteresowanie naukowców i wytwórców przemysłowych ze względu na swoje unikalne właściwości, takie jak: bardzo dobra wytrzymałości mechaniczna, odporność na szok termiczny oraz odporność na korozję. Mimo kosztownej procedury otrzymywania, zazwyczaj powyżej 1600 o C, a w pewnych przypadkach również konieczność użycia wysokiego ciśnienia, są one bardzo interesującymi materiałami. Znajdują szereg zastosowań m.in. jako materiały ceramiczne, materiały do zastosowań wysokotemperaturowych, jako narzędzia tnące, wysoko wytrzymałe powłoki, różnego rodzaju kształtki np. pierścienie, obręcze itd. Biorąc pod uwagę fazy w jakich występują SiAlONy, zostały one podzielone na: α-sialony, β-sialony, S-SiAlONy, O'SiAlONy i X-SiAlON. S-SiAlONy można opisać za pomocą wzoru: M 2+ 2Si 12-x Al x O 2 + x N 16-x, gdzie M 2+ oznacza metal z grupy II układu okresowego). Obecność jonów M 2+ sprawia, że możliwe jest wprowadzenie do struktury SiAlONu jonów Eu 2 + bez znacznego zaburzania struktury i tworzenia dużej liczby defektów. Luminofory domieszkowane jonami Eu 2+ są bardzo atrakcyjne ze względu właściwości spektroskopowe: wykazują szerokopasmową emisję, której maksimum może być przesunięte z obszaru niebieskiego do czerwonego, w zależności od siły pola krystalicznego (otoczenia) wokół jonu Eu 2+. Otrzymany w laboratoriach NEW LOKS Ba-SiAlON domieszkowany jonami Eu 2+ wykazuje bardzo dobre właściwości luminescencyjne i może być stosowany jako niebiesko-zielony luminofor o wysokiej wydajności kwantowej, wysokiej koncentracji jonów Eu 2+ (do 15%) i doskonałych parametrach temperaturowych - zachowuje ponad 75% wydajności emisji w temp. 200 o C. 40 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

43 Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda posiada szereg zalet w stosunku do obecnie stosowanych metod. Pozwala na lepsze kontrolowanie procesu syntezy, mieszanie substratów na poziomie molekularnym, oraz otrzymanie materiału w niższych temperaturach tj o C, co przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Nowe luminofory światła białego na bazie K 5 Li 2 LnF 10 Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: α) motoryzacyjnym i lotniczym (m.in. katalizatory) β)oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: K 5 Li 2 LnF 10 krystalizuje w strukturze rombowej z grupą przestrzenną Pnma. Parametry sieciowe komórki elementarnej wynoszą a ~ 20.8, b ~ 7.8 i c ~ 7.0 Å. Jony Ln 3+ koordynowane są przez 8 jonów F - i zajmują węzły o symetrii punktowej C s tworząc dwunastościany GdF 8. Najmniejsza odległość pomiędzy jonami Gd 3+ wynosi 6,8 Å. Materiał odznacza się szerokim oknem optycznym, sięgającym ultrafioletu próżniowego, posiadając krawędź absorpcji przy ~10 ev. Związek ten może być używany jako efektywna matryca luminescencyjna, która po domieszkowaniu innymi lantanowcami wykazuje bardzo dobre właściwości luminescencyjne. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda pozwala na syntezę luminoforu o przestrajalnym kolorze emisji od światła białego do światła czerwonego w oparciu o jeden związek chemiczny o ściśle określonej strukturze krystalicznej. Nie wymaga stosowania CF 4, pozwala na lepsze kontrolowanie procesu syntezy w naczyniach otwartych znajdujących się w atmosferze gazów inertnych. Optymalną temperatury syntezy mieszczą się w zakresie stopni Celsjusza. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Nowy luminofor na bazie granatu Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: a) motoryzacyjnym i lotniczym (m.in. katalizatory) b)oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Dyrektywy Unii Europejskiej odnośnie źródeł światła, w szczególności ograniczenia zastosowania konwencjonalnych źródeł żarowych i zakaz wykorzystania toksycznej rtęci do produkcji luminescencyjnych źródeł światła, spowodowały w ostatnim dziesięcioleciu niezwykle intensywny rozwój badań nowych materiałów luminescencyjnych, zdolnych do emisji światła w obszarze widzialnym, przede wszystkim światła białego wzbudzanego źródłami LED. Jednym materiałów spełniających te założenia jest granat Ga 3 Ga 3 Al 2 O 12, domieszkowany jonami Dy 3+ bądź Sm 3+. Materiał ten posiada strukturę regularną i jest roztworem stałym, co powoduje korzystne poszerzenie linii zarówno emisyjnych, jak i absorpcyjnych. Przewaga nowego luminoforu nad obecnymi: Proponowany luminofor odznacza się emisją czerwoną, w przypadku aktywacji jonami Sm 3+ oraz białą, gdy aktywowany jest jonami Dy 3+. Posiada korzystne pasmo pompowania dostosowane do diod luminescencyjnych pracujących w zakresie niebieskim lub ultrafioletowym. Metoda jego syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. 41

44 Metoda syntezy bezwodnych fluorków typu K 2 GdF 5 Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem: a) motoryzacyjnym i lotniczym (m.in. katalizatory) b)oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: K 2 GdF 5 krystalizuje w strukturze rombowej z grupą przestrzenną Pnam. Jony Gd 3+ zajmują węzły o symetrii punktowej D 2h i są koordynowane przez siedem fluorów tworząc wielościany GdF 7. Z wielościanów tych powstają łańcuchy równoległa do osi c. Najmniejsza odległość pomiędzy jonami Gd 3+ wynosi 3,80 Å. Materiał odznacza się szerokim oknem optycznym, sięgającym ultrafioletu próżniowego. Związek ten może być używany jako efektywna matryca luminescencyjna, która po domieszkowaniu innymi lantanowcami wykazuje bardzo dobre właściwości luminescencyjne. Dotychczas otrzymywano materiał w atmosferze CF 4 w tracie syntezy KF oraz fluorków lantanowców przeprowadzanej w naczyniach platynowych, kwarcowych. Problemem było uzyskanie związku w formie bezwodnej. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda posiada szereg zalet w stosunku do wcześniej stosowanych metod. Nie wymaga stosowania CF 4, pozwala na lepsze kontrolowanie procesu syntezy w naczyniach otwartych znajdujących się w atmosferze gazów inertnych. Optymalną temperatury syntezy mieszczą się w zakresie stopni Celsjusza. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Metoda syntezy krzemianu wapniowo-potasowego K 2 Ca 2 Si 2 O 7 Oferta skierowana jest do: - Jednostek Naukowych oraz Przedsiębiorstw związanych z przemysłem oświetleniowym (luminofory) - Jednostek Naukowych oraz Laboratoriów badawczo rozwojowych Opis materiału: Krzemiany są bardzo interesującymi materiałami charakteryzującymi się szeregiem zalet takich jak stabilność chemiczna i fizyczna. Ponadto należy podkreślić, że wyselekcjonowane przez nas krzemiany posiadają silną i sztywną strukturę, która pozytywnie wpływa miedzy innymi na wydajność emisji. Krzemian potasowo wapniowy K 2 Ca 2 Si 2 O 7 domieszkowany jonami Eu 3+ wykazuje bardzo dobre właściwości luminescencyjne i może być stosowany jako czerwony luminofor o wysokiej wydajności kwantowej. Przewaga nowej metody syntezy nad obecną: Opracowana metoda posiada wiele zalet w stosunku do obecnie stosowanych metod. Pozwala na lepsze kontrolowanie procesu syntezy, użycie prostych prekursorów oraz otrzymanie materiału w niższych temperaturach tj o C, co przekłada się na niższy koszt produkcji. Metoda syntezy jest powtarzalna, nie wymagająca specjalistycznej aparatury i może być zastosowana nawet w skromnie wyposażonym laboratorium. Podmioty zainteresowane nieodpłatnym wykorzystaniem wyników badań proszone są o kontakt mailowy lub telefoniczny w celu uzyskania dostępu do szczegółowych informacji. 42 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

45 Lista luminoforów NEW LOKS: Lp. Luminofor Zastosowania Wzbudzenie CIE Emisja Strona 1 INT AlSi 01 oświetlenie nm x = 0.38, y= nm 44 2 INT AlSi 101 oświetlenie nm x= 0.18 y= nm nm x= 0.59 y= nm 45 x= 0.18 y= INT AlSi 201 oświetlenie nm x= 0.21 y= , 461, 475, 494, 501 x= 0.22 y= 0.29 nm x= 0.27 y= x= 0.25 y= INT AlSi 320 oświetlenie nm x= 0.19 y= nm 47 5 INT B 01 oświetlenie nm x = 0.66, y= nm 48 6 INT BSYB 334 oświetlenie nm x = y= nm 49 7 INT F oświetlenie nm x = 0.39 y= nm 50 8 INT KGF 755 oświetlenie nm x = y= nm 51 9 INT Ph CNM12 oświetlenie nm x = 0.4 y= , 655 nm INT Ph KBP52 oświetlenie nm x = 0.22 y= nm 266 nm x = 0.27 y= , 593, 700 nm INT Ph NMP103 oświetlenie , 325, 395 nm x= y= nm INT Ph KMP12 oświetlenie nm x = 0.33 y= , 585 nm INT Ph 101 fotowoltaika nm x= y= 1083 nm INT SFLU 172 oświetlenie nm x = y= , 555, 590, 698 nm INT SFLU 575 oświetlenie nm x = y= , 575 nm INT SGAR 575 oświetlenie nm x = y= , 575 nm INT SGAR 620 oświetlenie nm x = y= nm UG Si 4 dozymetria promieniowanie jonizujące x= y= termoluminescencja UG Si 5 oświetlenie nm x = 0.34 y= , 620 nm UG Si 6 oświetlenie nm x = 0.32 y= , 620 nm UG Si 7 oświetlenie nm x = 0.36 y= < 620 nm UG SiTi 3 oświetlenie nm x= y= nm UW CaAlB 230 oświetlenie nm x= y= , 665 nm UW CYSO 100 oświetlenie 395 nm x= y= nm UW SAP 03 fotowoltaika nm x= y= 994 nm UW SAP 05 oświetlenie nm x= y= 545 nm UW Si 1 oświetlenie 360 nm nm x= y= (exc 360 nm) x= y= (exc nm) 500 nm (exc 360 nm) 500, 550 nm (exc nm) 28 UW Si 2 oświetlenie nm x= y= nm UW Si 3 oświetlenie nm x= y= , 484, 590 nm UW SiON 4 oświetlenie nm x= y= nm UW SiON 5 oświetlenie nm x= y= (exc nm) x= y= (exc nm 74 nm) 32 UW AP 01 oświetlenie nm x=0.16 y= nm UW BiP 01 oświetlenie 285 nm (matryca)/jony lantanowców x= y= światło widzialne UW S 22 oświetlenie nm x=0.596 y= % x=0.615 y= % x=0.610 y= % nm 0.05%Ce nm 0.5%Ce nm 5%Ce 35 UW YP 01 oświetlenie 270 / 393 nm x = y= nm

46 White Aluminosilicate INT AlSi 01 Product Properties and Application: INT AlSi 01 Aluminosilicate possess an efficient warm white light emission INT AlSi 01 is chemically and thermally stable White Aluminosilicate INT AlSi 01 can be used as a phospor for illumination, decorations and as a phospor for WLEDs Emission Spectrum Specifications Product Name Emission Excitation Aluminosilicate INT AlSi nm nm CIE (1931) x = 0.38, y= 0.4 Grain size 60 nm NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 44 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

47 Aluminosilicate INT AlSi 101 Product Properties and Application: INT AlSi 101 phosphor can be used for the generation of warm and cool white light with high CRI or other applications Emission of INT AlSi 101 can be tuned by changing excitation wavelength INT AlSi 101 has high brightness, thermal stability and reliability Aluminosilicate INT AlSi 101 can be used for illumination, signals and decoration as a blue or red light sources Emission Spectra Specifications Normalized itensity (a.u.) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Product Name Emission Excitation Aluminosilicate - INT AlSi nm nm CIE (1931) x= 0.18 y= 0.13 Emission 617nm 0, Excitation nm Wavelength (nm) CIE (1931) x= 0.59 y=0.40 Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 45

48 Aluminosilicate INT AlSi 201 Normalized intensity (a.u.) Product Properties and Application: INT AlSi 201 phosphor can be used for the generation of warm and cool white light with high CRI or other applications Emission of INT AlSi 201 can be tuned by changing concentration of doping ions INT AlSi 201 has high brightness, thermal stability and reliability Aluminosilicate INT AlSi 201 can be used for illumination, signals and 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 decoration as a blue or red light sources Emission Spectra 0, Wavelength (nm) Product Name Emission Excitation CIE (1931) Grain size Specifications Aluminosilicate - INT AlSi , 461, 475, 494, 501 nm nm x= 0.18 y= 0.18 x= 0.21 y= 0.24 x= 0.22 y= 0.29 x= 0.27 y= 0.38 x= 0.25 y= 0.38 microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 46 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

49 Aluminosilicate INT AlSi 320 Product Properties and Application: INT AlSi 320 phosphor can be used for the generation of warm and cool white light with high CRI or other applications INT AlSi 320 has high brightness, thermal stability and reliability Aluminosilicate INT AlSi 320 can be used for illumination, signals and decoration as a blue or red light sources Normalized intensity (a.u.) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Emission Spectra Wavelength (nm) Product Name Emission Excitation Aluminosilicate - INT AlSi nm nm CIE (1931) x= 0.19 y= 0.18 Grain size Specifications microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 47

50 Red Borate INT B 01 Product Properties and Application: INT B 01 Borate possess a strong, red luminescence, with chromatic coordinates very close to the ideal red color INT B 01 is chemically and thermally stable Red Borate INT B 01 can be used as an efficient red phospor for illumination, decorations and as a phospor for WLEDs, PDPs and FEDs Emission Spectrum Specifications Product Name Borate INT B 01 Emission 612 nm Excitation nm CIE (1931) x = 0.66, y= 0.34 Grain size 150 nm NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 48 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

51 Warm Blue Borate INT BSYB 334 Product Properties and Application: INT BSYB 334 phosphor which can be used for the generation of warm blue lightor other optical and lighting applications. INT BSYB 334 shows excellent chemical constancy. INT BSYB 334 can be used in various fields of emissive products. Emission Spectrum Product Name Emission Excitation Borate - RL BSYB nm nm CIE (1931) x = y= Grain size Specifications microns B NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 49

52 White-Yellow Fluoride INT F Product Properties and Application: INT F White-Yellow phosphor which can be used for the generation of warm and cool white light with high CRI or other White-Yellow applications INT F has high brightness, thermal stability and reliability White-Yellow Fluoride INT F can be used for illumination, signals and decoration Intensity (a.u.) Emission Spectrum Wavelength (nm) Product Name Emission Excitation Fluoride INT F nm nm CIE (1931) x = 0.39 y= 0.43 Grain size Specifications microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 50 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

53 Orange KGFluoride INT KGF 755 Product Properties and Application: INT KGF755 phosphor which can be used for the generation of comfortable orange light or other optical and lighting applications. INT KGF755 is characterized by high thermal and chemical stability. INT KGF755 can be efficiently used as environmental friendly phosphor for mercury-free light sources. Emission Spectrum Product Name Emission Excitation Fluoride - RL K G F nm nm CIE (1931) x = y= Grain size Specifications microns B NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 51

54 White-Orange phosphate INT Ph CNM12 Product Properties and Application: INT Ph CNM12 which can be used for the generation of warm white light with high CRI or other light applications INT Ph CNM12 has high brightness, thermal stability and reliability White-Orange phosphate INT Ph CNM12 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Product Name Emission Excitation Phospahte INT Ph CNM12 470, 655 nm nm CIE (1931) x = 0.4 y= 0.35 Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 52 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

55 Blueish-white and pink-white phosphate INT Ph KBP52 Product Properties and Application: INT Ph KBP52 which can be used for the generation of cold white light with high CRI or other light applications Emission of INT Ph KBP52 can be tuned by chanigng excitation wavelength INT Ph KBP52 has high brightness, thermal stability, and reliability INT Ph KBP52 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Product Name Emission Excitation Phospahte INT Ph KBP nm nm CIE (1931) x = 0.22 y= 0.28 Emission Excitation 430, 593, 700 nm 266 nm CIE (1931) X = 0.27 y = 0.27 Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 53

56 Orange-red phosphate INT Ph NMP103 Product Properties and Application: INT Ph NMP103 which can be used for the generation of orange-red light with high CRI or other light applications INT Ph NMP103 has high brightness, thermal stability, quantum yield and reliability INT Ph NMP103 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Product Name Emission Excitation Phospahte INT Ph NMP nm , 325, 395 nm CIE (1931) x = 0.65 y= 0.35 Qunatum Yield 60% Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 54 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

57 White Phosphate INT Ph KMP12 Product Properties and Application: INT Ph KMP12 white phosphor which can be used for the generation of warm white light with high CRI INT Ph KMP12 has high brightness, thermal stability and reliability White Phosphate INT Ph KMP12 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Product Name Emission Excitation Phosphate INT Ph KMP12 458, 585 nm nm CIE (1931) x = 0.33 y= 0.33 CRI 94 Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 55

58 Infrared Phosphate INT Ph 101 Product Properties and Application: INT Ph 101 Phospate possess a wide absorption band in the UV and visible range INT Ph 101 is chemically and thermally stable Infrared Phosphate INT Ph 101 is a candidate to make better use of solar energy, as a down-shifting material to enhance silicon solar cells efficiency Emission Spectrum Product Name Emission Excitation Grain size Specifications Phosphate INT Ph nm nm microns Absorption Spectrum NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 56 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

59 YELLOW Fluoride INT SFLU 172 Product Properties and Application: INT SFLU 172 phosphor which can be used for the generation of yellow light or other optical and lighting applications. INT SFLU 172 shows excellent chemical constancy. INT SFLU 172 can be used in various fields of emissive products. Luminescence intensity [a.u.] Emission Spectrum Wavelength [nm] Product Name SOL SFLU 172 Emission Excitation 480, 555, 590, 698 nm nm CIE (1931) x = y= Grain size Specifications microns B NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 57

60 White Fluoride INT SFLU 575 Product Properties and Application: INT SFLU 575 phosphor which can be used for the generation of white light or other optical and lighting applications. INT SFLU 575 shows excellent chemical constancy. INT SFLU 575 can be used in various fields of emissive products. Luminescence intensity [a.u.] Emission Spectrum Wavelength [nm] Specifications Product Name SOLSFLU575 Emission 480, 575 nm Excitation nm CIE (1931) x = y= Grain size microns B NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 58 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

61 White Garnet INT SGAR 575 Product Properties and Application: INT SGAR 575 phosphor which can be used for the generation of warm white light or other optical and lighting applications. INT SGAR 575 shows excellent chemical constancy. INT SGAR 575 can be used in various fields of emissive products. Luminescence intensity [a.u.] Emission Spectrum Wavelength [nm] Specifications Product Name SOL SGAR 575 Emission 480, 575 nm Excitation nm CIE (1931) x = y= Grain size microns or nano B NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 59

62 Red Garnet INT SGAR 620 Product Properties and Application: INT SGAR 620 phosphor which can be used for the generation of red lightor other optical and lighting applications. INT SGAR 620 shows excellent chemical constancy. INT SGAR 620 can be used in various fields of emissive products. Luminescence intensity [a.u.] Emission Spectrum Wavelength [nm] Specifications Product Name SOL SGAR 620 Emission 616 nm Excitation nm CIE (1931) x = y= Grain size microns or nano B NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 60 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

63 Silicate UG Si 4 Product Properties and Application: UG Si 4 material which can be used in the dosimetry applications UG Si 4 is weatherproof and characterized by a repeatability of the TL dose response TL intensity (a.u.) Thermoluminescence glow-curves T (K) 10 6 Excitation time: 1s 10s 100s 1000s Linearity Product Name Detection limit Linearity Specifications Silicate - UG Si 4 10 mgy up to 100 Gy Repeatability < 8% Signal stability < 5% TL (460 K / 187 O C) Excitation time (s) NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 61

64 Silicate UG Si 5 Product Properties and Application: UG Si 5 material can be used for the generation of warm and cool white light with high CRI or other blue applications UG Si 5 has good thermal stability and reliability UG Si 5 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Product Name Silicate Si5 Intensity [arb.u.] Emission 490, 620 nm Excitation nm CIE (1931) x = 0.34 y= 0.39 Grain size microns Wavelength [nm] NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 62 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

65 Silicate UG Si 6 Product Properties and Application: UG Si 6 material can be used for the generation of warm and cool white light with high CRI or other blue applications UG Si 6 has good thermal stability and reliability UG Si 6 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Product Name Silicate Si6 Intensity [arb.u.] Emission 490, 620 nm Excitation nm CIE (1931) x = 0.32 y= 0.35 Grain size microns Wavelength [nm] NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 63

66 Silicate UG Si 7 Product Properties and Application: UG Si 7 material can be used for the generation of warm and cool white light with high CRI or other blue applications UG Si 7 has good thermal stability and reliability UG Si 7 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Product Name Silicate Si7 Intensity [arb.u.] Wavelength [nm] Emission 490 < 620 nm Excitation nm CIE (1931) x = 0.36 y= 0.29 Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 64 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

67 Silicate UG SiTi 3 Product Properties and Application: UG SiTi 5 long lasting luminescent material can be used for illumination, emergency signals and decoration UG SiTi 5 has good thermal stability and reliability Emission Spectrum Specifications Intensity [arb. u.] Wavelength [nm] Decay profile of the material Product Name Emission Excitation Lasting time Grain size Silicate SiTi nm depending on excitation wavelength nm ~ 1 h microns Intensity [arb.u.] Reference material Time [s] NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 65

68 Blue-pink Calcium alumino-borate UW CaAlB 230 Product Properties and Application: UW CaAlB 230 blue-pink phosphor with broad-band UV excitation is usefull to efficiently convert UV photons into visible ones UW CaAlB 230 has high brightness is thermally and chemically stable and presents high reliability UW CaAlB 230 may contain different ratio of the violet and deep-red bands Emission Spectrum Specifications Intensity/ a.u Wavelength/ nm Product Name UW CaAlB 230 Emission 400 nm; 665 nm Excitation nm CIE (1931) x = y= Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 66 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

69 White emitter UW CYSO 100 Product Properties and Application: UW CYSO 100 combine broad-band blue-green emission with line luminescence in red UW CYSO 100 has high brightness upon excitation with 395 nm LED UW CYSO 100 is chemically stable and gives stable luminescence up to 200 C Typical Emission Spectra Specifications Product Name Emission Excitation Silicate - UW CYSO nm 395 nm CIE (1931) 10%Eu x = y= NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 67

70 IR phosphor with antenna effect UW SAP 03 Product Properties and Application: UW SAP 03 IR phosphor may be used for converting UV radiation to the IR photons for different applications UW SAP 03 has high thermal stability and large Stokes shift UW SAP 03 can be used for invisible (security) labeling, and solar cells Emission Spectrum Specifications intensity (arb. u.) 20 Product Name UW SAP 03 Emission 994 nm Excitation nm wavelength (nm) Absorption Spectrum LIGANDS Yb 3+ intensity (arb. u.) wavelength (nm) NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 68 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

71 Green phosphor with antenna effect UW SAP 05 Product Properties and Application: UW SAP 05 green phosphor which can be used for converting the UV radiation to green light UW SAP 05 has high luminescence quantum yield and high thermal stability UW SAP 05 may be used for luminescent labeling and decoration Emission Spectrum Specifications intensity (arb. u.) Product Name UW SAP 05 Emission 545 nm Excitation nm wavelenght (nm) Excitation Spectrum intensity (arb. u.) wavelength (nm) NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 69

72 Green/Yellow Silicate UW Si 1 Product Properties and Application: UW Si 1 green / yellow phosphor which can be used for generation of warm white light with high CRI or other green / yellow applications. The emission of two Eu 2+ centers allows for tuning the resultant color by changing the excitation wavelength. UW Si 1 has high brightness, thermal stability and reliability. UW Si 1 can be used for illumination, signals and decoration. Emission intensity (a. u.) Emission Spectrum exc =360 nm exc =395 nm Wavelength / nm Specifications Product Name UW Si 1 Emission 500 nm Excitation 360 nm CIE (1931) X=0.326, y=0.428 Emission 500, 550 Excitation CIE (1931) X=0.412, y=0.414 Grain size nano (30-50 nm) wzb =360 wzb =395 NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 70 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

73 Red Silicate UW Si 2 Product Properties and Application: UW Si 2 red phosphor which can be used for the generation of warm white light with high CRI or other red applications UW Si 2 has high brightness, thermal stability and reliability UW Si 2 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Emission intensity (a. u.) exc =340 nm Wavelength / nm Product Name Emission Excitation CIE (1931) Grain size Silicate UW Si2 590 nm 340 nm X=0.426, y=0.387 nano (30-50 nm) NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 71

74 White Silicate UW Si 3 Product Properties and Application: UW Si 3 white phosphor which can be used for generation of cool or warm white light with high CRI or other white applications. The emission can be tune by changing the excitation wavelength. UW Si 3 has good brightness, thermal stability and reliability UW Si 3 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum Specifications Emission intensity (a. u.) exc =340 nm Product Name Emission Excitation CIE (1931) Silicate UW Si3 415, 484, 590 nm 340 nm X=0.279, y=0.274 Grain size nano (30-50 nm) Wavelength / nm NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 72 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

75 Blue Silicate UW SiON 4 Product Properties and Application: UW SiON 4 Blue phosphor which can be used for illumination, signals and decoration UW SiON 4 has high brightness, high quantum efficiency, thermal stabilityand reliability Emission Spectrum Specifications Product Name Silicate UW SiON 4 Emission Excitation CIE (1931) Grain size 480 nm nm X=0.100, y=0.201 nano Wavelength / nm NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 73

76 Yellow Silicate UW SiON 5 Product Properties and Application: UW SiON 5 Yellow phosphor which can be used for generation of warm or cool white light with high CRI or other yellow applications. The emission of two centers Eu 2+ and Eu 3+ allows for tuning the resultant color by changing the excitation wavelength. UW SiON 5 has high brightness, thermal stability and reliability UW SiON 5 can be used for illumination, signals and decoration Emission Spectrum exc =400 nm exc =360 nm Wavelength / nm Specifications Product Name Silicate UW SiON 5 Emission 550 nm Excitation 410 nm CIE (1931) X=0.380, y=0.554 Emission 550 nm Excitation 360 nm CIE (1931) X=0.398, y=0.510 Grain size nano NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 74 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

77 Blue phosphate UW AP 01 Product Properties and Application: UW AP 01 has high chemical, mechanical and thermal stability UW AP 01 is totally non-higroscopic material UW AP 01 may be made as a powder or a sintered body UW AP 01 generates narrow-band blue luminescence peaking at 435 nm Emission spectrum Specifications Product Name Emission Excitation CIE Grain size Blue phosphate UW AP nm nm x=0.16 y=0.087 nano or microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 75

78 Multicolor phosphate UW BiP 01 Product Properties and Application: UW BiP01 has high chemical, mechanical and thermal stability and can be an alternative host lattice for lanthanide doped phoshors with using Ionic Liquid assisted synthesis there is possible to obtained phosphors with ~ 10 nm particles size UW BiP01 as well shaped, uniform nanosize phophors can find an application in luminescent layers, especially polimer based Emission Specifications Intensity /a.u wavelenght / nm Product Name Emission Excitation Grain size Multicolor phosphate UW BiP 01 visible/depending on Ln 3+ ion 285 (matrix)/ f-f Ln 3+ ion ~ 10 nm Tb 3+ Sm 3+ Dy 3+ Eu 3+ NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 76 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

79 Red/IR Sulfide UW S 22 Product Properties and Application: UW S 22 red ceramic phosphor may convert the UV-Vis part of sunlight into red and infrared radiation UW S 22 ceramics show reduced susceptibility for moisture UW S 22 can be used to enhance efficiency of silicon cells by more efficient usage of the high-energy portion of sunlight Emission Spectrum Specifications Product Name Emission Excitation CIE (1931) Grain size Red/IR Sulfide UW S nm nm nm nm x = y= x = y= x = y= μ-metric ceramics NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 77

80 Red phosphate UW YP 01 Product Properties and Application: UW YP01 has high chemical, mechanical and thermal stability Depending on the synthesis temperature it is possible to control the size of shape of obtained UW YP01 UW YP01 well shaped and uniform red phosphor can find application in luminescent layers Emission spectrum Specifications Intensity /a.u. Product Name Emission Excitation Red phosphate UW YP nm 270/ 393 nm CIE (1931) x = y= wavelenght / nm QY 70 % Grain size microns NEW LOKS ul. Okólna Wrocław Poland loks@int.pan.wroc.pl 78 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

81 Spis wystąpień konferencyjnych uzyskanych w wyniku działania projektu NEW LOKS 2010 PhoBiAAnnual Nanophotonics International Conference PANIC, April 28-30, 2010, Wrocław, Poland 1. Spectroscopic properties of Nd 3+ ions in CaTiO3 perovskite, K.Lemański, P. J. Dereń. 2. Spectrocscopic properties of nanocrystalline Y3Ga5O12 doped with Cr 3+ ions, A. Watras, P. J. Dereń, M. Babij, M. Zawadzki. Photoluminescence in rare earths: PHOTONICS MATERIALS AND DEVICES (PRE 10), April 28-30, 2010, Firenze, Italy 1. Spectroscopic characterization of various Eu 2+ sites in Ca2SiO4:Eu 2+ and Ba2SiO4:Eu 2+, M. Grinberg. International Symposium on Optical Manipulation of Quantum Information in Solids, May 26-28, 2010, Paris, France 1. Size dependent phase transition in LaAlO3 nanocrystals, P. J. Dereń. 17 th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC 10), June 20 25, 2010, Argone, USA 1. On tuning of spectroscopic properties of LaAlO3: Pr 3+ nanocrystallites, P. J. Dereń. 2. Effects of pressure and temperature on the luminescence of Ca2SiO4 :Eu 2+ and Ba2SiO4:Eu 2+, J. Barzowska, A. Baran, R. S. Meltzer, M. Grinberg. 3. Excited states dynamics under high pressure, M. Grinberg. 6 th International Conference on Rare Earth Development and Application, August 02-06, 2010, Beijing, China 1. Engineering Luminescent Properties of BaHfO3:Eu with Spectroscopically Inert Y 3+ or La 3+ Co-Dopants, A. Dobrowolska, E. Zych. 2. Excited states of Eu 2+ and Pr 3+ ions in fluoride and oxide lattices, M. Grinberg. 3. High pressure and time resolved luminescence spectra of Gd3Ga5O12:Pr 3+ crystal, M. Grinberg. Shanghai Institute of Ceramics, CAS, August 11, 2010, Shanghai, China 1. Y 3+ and La 3+ Ions as Co-Dopants Positioning the Eu 3+ Activator in the BaHfO3 Host, E. Zych, A. Dobrowolska. Excited States of Transition Elements (ESTE), September 04-09, 2010, Piechowice, Poland 1. White Colour Emission from Singly Doped Ca3Y2(Si3O9)2:Tb 3+, A. Dobrowolska, E. Zych. 2. Excited states of rare earth ions in crystals under high hydrostatic pressure, M. Grinberg. 3. Luminescence of Ca2SiO4 :Eu 2+ and Ba2SiO4:Eu 2+ at high hydrostatic pressure, J. Barzowska, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, R. S. Meltzer. 4. Upconversion luminescence from Er 3+ in nanocrystalline Y2Si2O7:Er 3+ and Y2Si2O7:Er 3+, Yb 3+ phosphors, J. Sokolnicki. 5. Properties of ZnWO4:Eu 3+ nanocrystals prepared by means of different techniques, M. Guzik, E. Zych. 6. Structural Characterization and Spectroscopic Properties of LaAlO3 Nanocrystals, K. Lemański, A. Gągor, V. Kinzhybalo, P. J. Dereń. 7. Spectroscopic Properties of Nd 3+ ions in CaTiO3 Perovskite, K. Lemański, P.J. Dereń. 8. Spectroscopic Properties of Nanocrystalline Y3Ga5O12 Doped With Cr 3+ ions, A.Watras, P. Dereń, M. Babij, M. Zawadzki. 9. Spectroscopic Properties of Ho 3+ ions in CaTiO3 Perovskite, P.J. Dereń, K. Lemański. E-MRS 2010 Fall Meeting, September 13 17, 2010, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland 1. Size dependent LaAlO3 crystal structure, A. Gągor, K. Lemański, P. J. Dereń. 2. Low temperature luminescence of KmgF3:Eu 2+ crystal, M. Grinberg. XXIII. Tage der Seltenen Erden Terrae Rarae 2010, October 06-08, 2010, Bayreuth, Germany 1. Directing Eu 3+ into Different Positions in BaHfO3 Host with Y 3+ or La 3+ Co-Dopants, E. Zych, A. Dobrowolska. Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and 17th Room Temperature Semiconductor Detector Workshop, October 30 November 08, 2010, Knoxville, USA 1. Spectroscopy of BaHfO3:Eu,Li Activated Phosphors under Excitation with VUV/UV and X-Rays, A. Dobrowolska, E. Zych. 7 th European-Israeli Workshop on Materials for and by Optics UCBLyon1's Library (Bibliothèque), December 8-9, 2010, Villeurbanne, France 1. Properties of ZnWO4:Eu 3+ nanocrystals prepared by means of different techniques, M. Guzik, E. Zych. 2. Lu2SiO5:Ce Sintered Ceramic Scintillators and their Spectroscopic Properties Related to Single Crystal, A. Grezer, E. Zych. 79

82 2011 MRS Spring Meeting, April 24-29, 2011, San Francisco, USA 1. Altering Luminescent Properties of BaHfO3:Eu by Co-Dopants and Fabrication Parameters, E. Zych, A. Dobrowolska. 2. Multicolour luminescence from Ca3Y2(SiO4)3:Eu 3+,Eu 3+ material, A. Dobrowolska, E. Zych. 4 th International Conference ENVIRONMENTAL DEGRADATION OF ENGINEERING MATERIALS EDEM & 5 th Conference MATERIALS ENGINEERING AND TECHNOLOGIES COMET, May 16-18, 2011, Gdańsk, Poland 1. Modern materials for luminescence lamps and LED s, M. Grinberg. The Second International Conference on RARE EARTH MATERIALS (REMAT), June 13-15, 2011, Wroclaw, Poland 1. Luminescence properties of nanocrystalline MgAl2O4 spinel doped with Ho 3+ and Yb 3+ ions, A. Watras, P. J. Dereń, R. Pązik, K. Maleszka. 2. Anti-Stokes emission in MAl2O4 aluminates (where M = Zn Mg, Ca, Sr, Ba) doped with Ho 3+, Er 3+, Yb 3+ ions, P. J. Dereń. 3. Mixed Metal Oxide Nanoparticels. Case Study of BaTiO3, R. Pązik, P. J. Dereń. 4. Luminescence properties of dysprosium(iii) ions in LaAlO3 nanocrystalites, K. Lemański, P.J. Dereń, R. Pązik. 5. Influence of the alkaline earth on spectroscopic properties of neodymium doped MAl2O4 (where M = Mg, Ca, Sr) alkaline aluminate oxides, K. Maleszka-Bagińska, P. Głuchowski, V. Kinzhybalo, P. J. Dereń. 6. Luminescence in MgAl2O4 spinel doped with Ti 3+ ions, V. Kinzhybalo, K. Maleszka-Bagińska, R. Pązik, P. J. Dereń. 7. Synthesis and Luminescence Characterization of CaYAlO4:Eu a New Red Phosphor for white LED, A. Dobrowolska, E. Zych, M. Czechańska. 8. Sulfonylamidophosphate type ligands as new sensitizers of visible and near-infrared luminescence in Ln III complexes, E. Kasprzycka, V. A. Trush, L. Jerzykiewicz, T. Krachko, V. M. Amirkhanov, P. Gawryszewska. 9. Optical properties of Eu 3+ ions in a nano-scale zinc tungstates - white light emitting luminophors, M. Guzik, E. Zych. 26 th Rare Earth Research Conference, June 19-23, 2011, Santa Fe, New Mexico, USA 1. Spectroscopy of nano-spinels doped with Rare Earth ions, P. J. Dereń. 2. Luminescence peculiarities of the rare-earth doped ABO3 (A Ba 2+,Ca 2+, Sr 2+, La 3+ ; B Ti 4+, Al 3+, Ga 3+ and In 3+ ) mixed metal oxides, R. Pązik, P. J. Dereń. 3. Effects of pressure and temperature on the luminescence of Ca3Y2(SiO4)3:Eu phosphors, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, A. Dobrowolska, E. Zych. 4. Rare Earths (Ce, Eu, Tb) doped Y2Si2O7 for white LED phosphors, J. Sokolnicki. 5. Sulfonylamidophosphate type ligands as new sensitizers of visible and near-infrared luminescence in Ln III complexes, P. Gawryszewska, V. A. Trush, L. Jerzykiewicz, T. Krachko, E. Kasprzycka, V. M. Amirkhanov. 6. High pressure luminescence and time resolved spectra of CaMoO4:Pr 3+, S. Mahlik, M. Behrendt, M. Grinberg. 7. High pressure spectroscopy of uranium doped Cs2NaYCl6, M. Behrendt, M. Grinberg, M, Karbowiak. 8. Pressure dependence of Pr 3+ luminescence in site symmetries in CaF2, A. Lazarowska, S. Mahlik, M. Grinberg, M. Malinowski. 9. Effects of pressure and temperature on the luminescence of Ca3Y2(SiO4)3:Eu phosphor, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, A. Dobrowolska, E. Zych. 16 th International Conference on Luminescence (ICL 11), June 26 July 1, 2011, Ann Arbor, Michigan, USA 1. Optical properties of Ce 3+ -doped AXO3 perovskites (A=La, Gd, Y and X=Al, Ga,Sc), A. Watras, P. J. Dereń, R. Pązik, K. Maleszka. 2. White and green up-conversion emission of LaAlO3 doped with Pr 3+ and Yb 3+ ions, K. Lemański, R. Pązik, P. J. Dereń (otrzymane wyróżnienie za najlepszy poster). 3. Optical Properties Of Chromium Doped AAl2O4 (A=Mg, Ca, Sr, Zn) Nanocrystals: Comparative Study, P. J. Dereń. 4. A Comparative Studies Of The Structure Evolution and Luminescence Properties Of Tb 3+ Doped LaXO3, X Al 3+, Ga 3+, In 3+ Oxide Series Obtained By Different Approaches, R. Pązik, P. J. Dereń, K. Lemański, R. J. Wiglusz, L. Kępinski, V. G. Kessler. 5. Luminescence colour tunning in the Eu-activated CaO-SiO2 and Ca3Y2(SiO4)3 hosts, A. Dobrowolska, E. Zych. 6. Upconversion luminescence from Er 3+ in nanocrystalline Y2Si2O7:Er 3+ and Y2Si2O7:Er 3+, Yb 3+ phosphors, J. Sokolnicki. 7. Sulfonylamidophosphate type ligands as new sensitizers of visible and near-infrared luminescence in Ln III complexes, P. Gawryszewska, V. A. Trush, L. Jerzykiewicz, T. Krachko, E. Kasprzycka, V. M. Amirkhanov. 8. Spectroscopic characterization of Ca2SiO4:Eu 2+ at ambient and high hydrostatic pressure, J. Barzowska, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg. 9. High pressure and time resolved luminescence spectra of CaMoO4:Pr 3+ crystal, S. Mahlik, M. Behrendt, M. Grinberg, E. Cavalli, M. Bettinelli. 10. High pressure luminescence and time resolved luminescence spectra of La2Be2O5:Pr 3+, M. Grinberg, S. Mahlik, M. Malinowski. 11. Alkaline earth fluorides- efficient nanophosphors, C. Lorbeer, J. Cybinska, E. Zych, A.V. Mudring. 80 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

83 12. Nanophosphates from task-specific ionic liquids, J. Cybinska, C. Lorbeer, E. Zych, A.V. Mudring. 13. Photoluminescence properties of nanocrystalline tungstates doped with Eu 3+ ion prepared by means of microwave assisted solvothermal process, M. Guzik, E. Zych. The Third International Workshop on Advanced Spectroscopy and Optical Materials, July 17-22, 2011, Gdańsk, Poland 1. Spectroscopic properties of neodymium doped spinel nanopowders, K. Maleszka-Bagińska, P. Głuchowski, P. J. Dereń. 2. Spectroscopic properties of MAl2O4 aluminates (where M = Zn, Mg,Ca, Sr, Ba) doped with Rare Earth ions, P. J. Dereń, V. Kinzhybalo, K. Maleszka, R. Pązik, A. Watras. 3. Evaluation of the quantum cutting prospects of the AAl2O4 synthetic spinels co-doped with Pr 3+ and Yb 3+ ions, R. Pązik, A. Watras, K. Maleszka, V. Kinzhybalo, P.J. Dereń. 4. Efficient up-conversion emission in LaAlO3 nanocrystals doped with Er 3+, Ho 3+, and Yb 3+ ions, K. Lemański, P. J. Dereń. 5. Red emission in ZnAl2O4 spinel doped with Ti 3+ ions, V. Kinzhybalo, P. J. Dereń, K. Maleszka, R. Pązik, A. Watras. 6. Upconversion emission in XAl2O4 spinels (X = Ca, Sr) codoped with Ho 3+ and Yb 3+ ions, A. Watras, P. J. Dereń, R. Pązik, K. Maleszka, V. Kinzhybalo. 7. Artificial lighting. Where are we heading?, E. Zych, A. Dobrowolska. 8. Luminescence of Ca3Y2(SiO4)3 doped with Eu 2+ and Eu 3+, A.Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, A. Dobrowolska, E. Zych. 9. Pressure-induced phase transition in LiLuF4:Pr 3+ investigated by optical technique, A. Lazarowska, M. Grinberg. 10. Infuence of high pressure on Sr2SiO4: Eu 2+ luminescence, J. Barzowska. 11. High pressure evolution of CaWO4: Pr 3+ luminescence, S. Mahlik. 12. Investigation of spectroscopic properties of Cs2NaYCl6:UO2 2+ and Cs2GeF6:UO2 2+ crystals. Vibronic Structure of UO2 2+ in a cubic host, M. Behrendt, M. Grinberg, M. Karbowiak. 13. Optical properties of Eu 3+ ions in a nano-scale zinc tungstates- white light emitting luminophors, M. Guzik, E. Zych. International Conference on Optical Materials and Devices, August 28-31, 2011 Vilnius, Lithuania 1. Artificial lighting. The past and the future, E. Zych, A. Dobrowolska. 2. UV-Vis Spectroscopyof CaYAlO4:Eu Novel Red Phosphor for White LEDs, A. Dobrowolska, E. Zych, M. Czechańska International Conference of Luminescence and its Applications (ICLA-2012), February 7-10, 2012, Hyderabad, India 1. Syntheses and Characterization of nano Ca1-xMgx(Al1-yGay)2O4: Eu 3+ Phosphors, P. J. Dereń, R. Pązik, A. Watras. 2. Luminescence of CaWO4:Pr 3+ and CaMoO4:Pr 3+ at ambient and high hydrostatic pressure, S. Mahlik, M. Behrendt, M. Grinberg, E. Cavalli, M. Bettinelli. XIX Ural International Winter School on the Physics of Semiconductors, February 20-25, 2012, Ekaterinburg, Russia 1. High pressure induced local symmetry changes in Pr 3+ doped materials, M. Grinberg, A. Lazarowska, S. Mahlik, M. Krośnicki, M. Malinowski. Phosphor Global Summit, March 20-22, 2012, Scottsdale, AZ, USA 1. Multicolor Luminescence from Ca3Y2Si3O12:Eu 2+,Eu 3+ Material, A. Dobrowolska, E. Zych. 2. Silicate Hosts Activated Simultaneously with Eu 2+ and Eu 3+ Ions, A. Dobrowolska, E. Zych. 3. Single phosphates as luminophors for high power WLEDs, J. Cybinska, C. Lorbeer, E. Zych, A.V. Mudring. 4 th International Workshop on Photoluminescence in Rare Earths: Photonic Materials and Devices (PRE'12), March 28 30, 2012, Kyoto, Japan 1. Impurity trapped excitons under high hydrostatic pressure, M. Grinberg. 2. High pressure luminescence spectra of CaMoO4:Ln 3+ (Ln= Pr, Tb), S. Mahlik, M. Behrendt, M. Grinberg, E. Cavalli, M. Bettinelli. 3. Spectroscopic characterization of Ca3Y2(SiO4)3:Eu at ambient and high hydrostatic pressure, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, A. Dobrowolska, E. Zych. PhoBia Annual Nanophotonics International Conference PANIC, April 25-27, 2012, Wrocław, Poland 1. Luminescence properties of Ca9Al(PO4)7 doped with Eu 2+ and Eu 3+ ions, A. Watras, R. Pązik, K. Maleszka-Bagińska, P. J. Dereń. 2. Nitridosilicates phosphors for white LEDs, D. Rudnicka, P. Głuchowski, W. Stręk, P. J. Dereń. 1 st Annual World Congress of Advanced Materials (WCAM) - Beijing International Convention Center, June 6-8, 2012, Beijing, China 1. High pressure study of localized states related to Ln 3+ and Ln 2+ ions in solids, M. Grinberg International Conference on Defects in Insulating Materials (ICDIM), June 24-29, 2012, Santa Fe New Mexico, USA 1. Influence of pressure on energetic structure and relaxation processes in Ln 3+, Ln 2+ ions in solid matrices, M. Grinberg. 81

84 2. High pressure effect on energy structure of Sr2SiO4:Eu 2+ and Ba2SiO4:Eu 2+, K. Szczodrowski, J. Barzowska, M. Grinberg, M. Krośnicki, A. Baran. 3. Time evolution of Sr2SiO4:Eu 2+ luminescence, J. Barzowska, K. Szczodrowski, M. Grinberg, S. Mahlik, A. Chruścińska, R. Piramidowicz, K. Anders. 8 th International Conference on f-elements, August 26-31, 2012, Udine, Italy 1. Luminescence properties of Ca9Al(PO4)7 doped with Eu 2+ and Eu 3+ ions, A. Watras, R. Pązik, K. Maleszka-Baginska, K. Zawisza, P. J. Dereń. 2. Luminescence properties and emission quenching processes in Eu 3+ -doped La2CaB10O19, R. Pązik, K. Zawisza, A. Watras, K. Maleszka-Bagińska, P. Boutinaud, R. Mahiou, P. J. Dereń. 3. Luminescent properties of Ho 3+ ions in LaAlO3 nano-perovskites, K. Lemański, P. J. Dereń. 4. Nitridosilicates phosphors for white LED, D. Rudnicka, P. Głuchowski, W. Stręk P. J. Dereń. 5. Tuning the quantum efficiency of the rare earth emission in MgAl2O4 spinel by cation exchange, P. J. Dereń, D. Rudnicka, K. Maleszka-Bagińska, A. Watras, R. Pązik. 6. Spectroscopy and Structure of Ln III Complexes with Sulfonylamidophosphate-Type Ligands as New Sensitizers of Visible and Near-Infrared Luminescence, V. M. Amirkhanov, V. A. Trush, T. Krachko, E. Kasprzycka, L. B. Jerzykiewicz, P. Gawryszewska. 7. Luminescence of CaWO4:Pr 3+ and CaMoO4:Pr 3+ at ambient and high hydrostatic pressure, S. Mahlik, M. Behrendt, M. Grinberg, E. Cavalli, M. Bettinelli. 8. Spectroscopic characterization of β-ca2sio4 :Eu 3+ and β-ca2sio4 :Eu 2+ at ambient and high hydrostatic pressure, A. Baran, J. Barzowska, S. Mahlik, K. Szczodrowski, M. Grinberg. 9. Luminescence dynamics of CaWO4 and CaMoO4 doped with Tb 3+ and Pr 3+ under high hydrostatic pressure, S. Mahlik, M. Grinberg, E. Cavalli, M. Bettinelli. 9 th Conference on Functional and Nanostructured Materials, August 23-27, 2012, Egina, Greece 1. High pressure study of localized states related to Ln 3+ and Ln 2+ ions in solids, M. Grinberg. The Third International Conference on the Physics of Optical Materials and Devices ICOM 2012, September 3-6, 2012, Belgrade, Serbia 1. Luminescence properties and emission quenching processes in Eu 3+ -doped Ca9Al(PO4)7, R. Pązik, K. Zawisza, A. Watras, K. Maleszka-Bagińska, P. Boutinaud, R. Mahiou, P. J. Dereń. 2. ZnAl2O4:Cr 3+ nanopowders as new storage phosphor, P. J. Dereń, D. Rudnicka, A. Watras, G. Sraiki, B. Viana. 3. Luminescence properties of new red phosphor KCa(PO3)3 doped with Eu 3+ ions, A. Watras, P. J. Dereń, A. Matraszek, I. Szczygieł, J. Hanuza. 4. Spectroscopic properties of Eu 3+ in the Mg2Si5Al4O18 cordierite polycrystalline powders, K. Maleszka-Bagińska, A. Watras, R. Pązik, P. J. Dereń. 5. Luminescent properties of Dy 3+ ions, in CaTiO3 nano-perovskites, K. Lemański, P. J. Dereń. 6. Spectroscopic properties of Ti 4+ - doped ZnAl4O4, D. Rudnicka, M. Mączka, M. Ptak. 8 th International Conference on Luminescent Detectors and Transformers of Ionizing Radiation LUMDETR 2012, September 10 14, 2012, Halle (Saale), Germany 1. Conversion of VUV to visible light and the structure of the d levels in K5Li2GdF10: Dy, P. Solarz. 2. Afterglow Luminescence of BaHfO3:Eu,M (M= K, Sr, Ca) Powders, A. Dobrowolska, E. Zych. 3. Luminescence of CaWO4: Pr 3+ and CaWO4:Tb 3+ at ambient and high hydrostatic pressure, M. Grinberg, S. Mahlik, M. Behrendt, E. Cavalli, M. Bettinelli. XI International Krutyń Summer School 2012 Cutting Edge Luminescent Materials: Shifting the Frontiers, September 23-29, 2012, Krutyń, Poland 1. Spectroscopic properties of Eu 3+ doped cordierite (Mg2Si5Al4O18) polycrystalline powders, K. Maleszka Bagińska, A. Watras, R. Pązik, P. J. Dereń. 2. Spectroscopic properties of ZnAl2O4 doped with Tb 3+, Pr 3+, D. Rudnicka, W. Walerczyk, P. J. Dereń. 3. Study of the Cr 3+ Nd 3+ energy transfer in LaAlO3 nanocrystals, B. Bondzior, D. Rudnicka, P. J. Dereń. 4. Anti-Stokes emission, P. J. Dereń. 5. Lasers and medicine, P. J. Dereń. 6. Luminescent Materials for Lighting and Solar Cells, P. J. Dereń. 7. Dimethyl (4-methylphenylsulfonyl) amidophosphates a new sensitizer of visible and near-infrared luminescence in Ln 3+ complexes, E. Kasprzycka, V. A. Trush, L. Jerzykiewicz, T. Krachko, V. M. Amirkhanov, P. Gawryszewska. 8. High pressure luminescence and time resolved spectra of CaMoO :Pr 3+, S. Mahlik, M. Behrendt, M. Grinberg, E. Cavalli, M. Bettinelli. 9. High pressure luminescence spectra of Eu 2+ activated nitridosilicates derived phosphors, A. Lazarowska, S. Mahlik, M. Grinberg, T. C. Liu, R. S. Liu. 10. High pressure luminescence of β-ca2sio4 doped with Eu 3+ and Eu 2+, A. Baran, J. Barzowska, S. Mahlik, K. Szczodrowski, M. Grinberg. 82 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

85 6 th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology IWAMSN 2012, October 30 November 2, 2012, Ha Long City, Vietnam 1. Spectroscopic properties of Eu 2+ in a polycrystalline cordierite powder, K. Maleszka-Bagińska, A. Watras, R. Pązik, P. J. Dereń. 2. Luminescence properties of new red phosphor KYP2O7 doped with Eu 3+ ions, A. Watras, R. Pązik, P. J. Dereń. 3. Energy Transfer from NIR to UV-VIS in new Yb 3+ and Er 3+ co-doped ZnGa2O4 Nanophosphor, R. Pązik, Z. Piotrowska, A. Watras, R.J. Wiglusz, P. J. Dereń. 4. Synthesis and luminescence properties of β sialon doped with Eu 2+, D. Rudnicka, A. Watras, P. J. Dereń. 5. Lighting the Future, P. J. Dereń. 6. Spectroscopy and Structure of Ln III Complexes with Sulfonylamidophosphate-Type Ligands as New Sensitizers of Visible and Near-Infrared Luminescence, V. M. Amirkhanov, V. A. Trush, T. Krachko, E. Kasprzycka, L. B. Jerzykiewicz, P. Gawryszewska. 7. Y2Si2O7 and (Ca,Sr)2Y8(SiO4)6O2 based phosphors for white LED, J. Sokolnicki International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT-Asian 2013), March 13 15, 2013, Wuhan, China 1. High pressure study of the ground states of Ln 3+ and Ln 2+ ions in solids, M. Grinberg. XI Konferencja Naukowa Technologia Elektronowa ELTE 2013, April 16 20, 2013, Ryn, Polska 1. Własności spektroskopowe krzemianów domieszkowanych jonami Eu 3+ oraz Eu 2+, A. Baran, J. Barzowska, M. Grinberg, S. Mahlik, K. Szczodrowski. 2. Wpływ wysokiego ciśnienia na właściwości luminescencyjne wybranych krzemianów metali ziem alkalicznych, J. Barzowska, K. Szczodrowski, M. Grinberg. 3 rd International Conference on RARE EARTH MATERIALS (REMAT) Advances in Synthesis, Studies and Applications, April, 2013, Wrocław, Poland 1. Temperature induced emission quenching processes in Eu 3+ doped KYP2O7, R. Pązik, A. Watras, J. Chybziński, P. J. Dereń. 2. Luminescence properties of new intensive red phosphor Na3Mg2P5O16 doped with Eu 3+ ions, A. Watras, P. J. Dereń, A. Matraszek, I. Szczygieł, J. Hanuza D4 and 5 D3 Tb 3+ up-conversion luminescences in Tb 3+, Yb 3+ co-doped CaAl4O7, M. Puchalska, E. Zych, M. Sobczyk, A. Watras. 4. Spectroscopic properties of K4SrSi3O9 doped with Eu 3+, D. Rudnicka, P. J. Dereń. 5. Spectroscopic and structural properties of MgAl2O4: Nd 3+ nanopowders and ceramics, K. Lemański, P. J. Dereń, W. Walerczyk, R. Boulesteix, R. Epherre, A. Maitre. 6. Luminescent properties of K2Ca2Si2O7 doped with Eu 3+ ions, W. Walerczyk, P.J. Dereń. 7. NEW LOKS, P.J. Dereń. 8. On energy transfer in K5Li2GdF10: Eu, Tb, Dy, P. Solarz, R. Lisiecki, W. Ryba-Romanowski. 9. Spectroscopic Prominences Of Defects In Lu2O3:Tb, Hf, D. Kulesza, E. Zych. 10. (Me) 2Y8(SiO4)6O2 (Me=Ca, Sr) Based Phosphors for White LEDs, J. Sokolnicki, E. Zych. 11. Some comments on compensation of Eu 3+ ions in Ca 2+ sites in β-ca2sio4 doped with europium, A. Baran, J. Barzowska, K. Szczodrowski, M. Grinberg. 12. Ab initio theoretical study of electronic structure of Pr 3+ doped CaF2 M. Krośnicki. 13. Optical properties of Nd 3+ ions in nanoparticulated lanthanum phosphates, J. Cybińska, M. Guzik, Ch. Lorbeer, Y. Guyot, G. Boulon, E. Zych, A.V.-Mudring. 14. Alkalaine earth nanofluorides incorporating trivalent lanthanide ions, C. Lorbeer, F. Behrends, J. Cybińska, H. Eckert, A.-V. Mudring. 15. Spectroscopic properties of new cubic tungstates doped with Eu 3+ and Yb 3+ ions, M. Guzik, K. Bartosiewicz, M. Bieza, J. Iwańska, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. ERICE SCHOOL 2013 NANO-STRUCTURES FOR OPTICS AND PHOTONICS, Optical Strategies for Enhancing Sensing, Imaging, Communication, and Energy Conversion A NATO ADVANCED STUDY INSTITUTE, July 4-19, 2013, Erice, Sicily, Italy 1. Spectroscopic properties of new cubic tungstates doped with Eu 3+ and Yb 3+ ions, M. Guzik, K. Bartosiewicz, M. Bieza, J. Iwańska, E. Zych, G. Boulon, Y. Guyot. The Fourth International Workshop on Advanced Spectroscopy and Optical Materials, July 14 19, 2013, Gdańsk, Poland 1. Spectroscopic and structural properties of violet-blue whitlockite-related phosphor Sr9In(PO4)7 doped with Eu 2+ ions, A. Watras, R. Pązik, P. J. Dereń. 2. Synthesis and luminescence properties of red phosphor K4BaSi3O9: Eu 3+, D. Rudnicka, M. Stefański, P. J. Dereń. 3. Luminescent properties of europium ions in CaAl2SiO6:Eu 2+ nanocrystals, W. Walerczyk, K. Lemański, P. J. Dereń. 4. Phosphors for LED, P. J. Dereń. 83

86 5. Modified carbothermal synthesis and luminescence properties of α sialon doped with Eu 2+, W. Walerczyk, P. J. Dereń. 18 th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solid (DPC 13), August 4 9, 2013, Fuzhou, China 1. Pressure and temperature evolution of SrxBa1-x(NbO2)3:Pr 3+, x=1/2 and 1/3 luminescence, S. Mahlik, A. Lazarowska, A. Speghini, M. Bettinelli, M. Grinberg. 2. Spectroscopic evidence for pressure induced phase transition in La2MoO6:Eu 3+, M. Behrendt, S. Mahlik, M. Grinberg, S. I. Kim, H. J. Seo. 3. High pressure and time resolved luminescence spectra of LiMgPO4:Eu 2+, Eu 3+ phosphor, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, S. I. Kim, H. J. Seo. XV International Feofilov Symposium on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal ions, Kazan- 2013, September 16 20, 2013, Kazan, Russia 1. Spectroscopic properties of new cubic tungstates doped with Eu 3+ and Yb 3+ ions, M. Guzik, K. Bartosiewicz, M. Bieza, J. Iwańska, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. 6 th International Symposium on Lasers, Scintillators and Non-Linear Optical Materials (ISLNOM-6), October 20-23, 2013, Shanghai, China 1. Spectroscopic properties of new cubic tungstates doped with Eu 3+ and Yb 3+ ions, M. Guzik, K. Bartosiewicz, M. Bieza, J. Iwańska, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. 2. Rare earth-doped new tungstates and molybdates for optical materials, including nanomaterials, M. Guzik, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, J. Legendziewicz, G. Boulon. 3. First development of Nd 3+ -doped La2Mo2O9 molybdate as optical material, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, G. Boulon. Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, SIOM, Chinese Academy of Sciences, October 28, 2013, Shanghai, China 1. Rare earth-doped new tungstates and molybdates for optical materials, including nanomaterials, M. Guzik, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, J. Legendziewicz, G. Boulon. 2 nd International Workshop on Persistent and Photostimulable Phosphors (IWPPP 2013), November 17-21, 2013, Guangzhou, China 1. Mechanism of Energy Storing in Lu2O3:Tb,Hf Storage Phosphor, D. Kulesza, P. Bolek, E. Zych. VII International Scientific Conference in Chemistry Kyiv-Toulouse, June 2-7, 2013, Kiev, Ukraine 1. (Me)2Y8(SiO4)6O2 (Me=Ca, Sr) Based Phosphors for White LEDs, J. Sokolnicki, E. Zych. 2. Photophysics and crystal structure of new lanthanide complexes with sulfonylamidophosphates, P. Gawryszewska, V. A. Trush, T. Krachko, E. Kasprzycka, L. B. Jerzykiewicz, V. M. Amirkhanov th International Workshop on PHOTOLUMINESCENCE IN RARE EARTHS: PHOTONIC MATERIALS AND DEVICES (PRE 14), May 14-16, 2014, San Sebastian, Spain 1. Rare earth-doped tungstates-based optical materials of cubic structure, M. Guzik, M. Bieza, E. Zych, G. Boulon, Y. Guyot, E. Tomaszewicz. 2. First development of Nd 3+ -doped La2Mo2O9 molybdate as optical material, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, G. Boulon. International Conference on Oxide Materials for Electronic Engineering OMEE, May 26-30, 2014, Lviv, Ukraine 1. Charge transfer and europium trapped exciton states in Eu 3+ /Eu 2+ doped phosphors, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, J. Barzowska, K. Szczodrowski, S. I. Kim, H. J. Seo. 27 th Rare Earth Research Conference 2014, Squaw Valley, June 22-26, 2014, CA, USA 1. Highly luminescent nanoscale phosphates, J. Cybińska, E. Zych, A. V. Mudring. 2. Rare earth-doped tungstates-based optical materials of cubic structure, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. XXVI. Terrae Rarae 2014, July 6-8, 2014, Cologne, Germany 1. Rare earth-doped tungstates-based optical materials of cubic structure, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. 17 th International Conference on Luminescence ICL, July 13-18, 2014 Wrocław, Poland 1. Compensation mechanisms and the Fermi level in Eu 3+ /Eu 2+ doped phosphors, A. Baran, S. Mahlik, M. Grinberg, J. Barzowska, K. Szczodrowski, S. I. Kim, H. J. Seo. 2. Spectroscopic investigations of Ce 3+ doped Y3Al5O12-xN2x/3 host lattice, J. Sokolnicki, E. Zych. 3. Ce 3+ or Ce 3+ /Mn 2+ doped silica and germania based oxynitrides for white LEDs, D. Pasiński, J. Sokolnicki, E. Zych. 4. Photoluminescence properties of Ce 3+, Mn 2+ co-doped CaAl2B2O7 phosphor, M. Puchalska, E. Zych. 84 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

87 5. Spectroscopy and structure of Ln 3+ complexes with dimethyl 2-naphthylsulfonylamidphosphate as new light converting molecular devices, E. Kasprzycka, V. A. Trush, V. M. Amirkhanov, L. Jerzykiewicz, P. Gawryszewska. 6. The role Of Ta And Nb in shaping thermoluminescent properties of Lu2O3:Tb, Ta and Lu2O3:Tb, Nb ceramics, D. Kulesza, E. Zych. 7. Spectroscopic properties of LaZnPO polycrystals doped with Nd 3+ ions, K. Lemański, M. Babij, P. J. Dereń. 8. Spectroscopic properties of Ca9NaMg(PO4)7: Eu 2+ prepared by the citric route. Novel phosphor for WLEDs, A. Watras, R. Pązik, P. J. Dereń. Ettore Majorana Foundation and Center for Scientific Culture, WORKSHOP ON COMPLEX LUMINESCENCE PHENOMENA IN INORGANIC MATERIALS, July 30 - August 5, 2014, Erice, Sicily, Italy 1. Rare earth-doped tungstates and molybdates-based optical materials of cubic structure, M. Guzik, M. Bieza, E. Zych, E. Tomaszewicz, G. Boulon, Y. Guyot. 16 th International Conference High Pressure on Semiconductor Physics, August 6-8, 2014, Mexico City, Mexico 1. High pressure study of Ln 3+ and Ln 2+ in solids, M. Grinberg, M. Behrendt, K. Szczodrowski, S. Mahlik, B. Grobelna, A. Lazarowska, A. Baran, J. Barzowska, A. Speghini, M. Bettinelli, R. S. Liu, H. J. Seo, M. F. Reid. 5 th International Congress on Ceramics, August 17-21, 2014, Beijing, China 1. Ce 3+ or Ce 3+, Mn 2+ doped Ca3Sc2Si(Ge)3O12 and Ca3Sc2Si(Ge)3O12-xN2/3x Garnets for White LEDs, D. Pasiński, J. Sokolnicki, E. Zych. 2. Optical properties of Y3Al5O12-xN2x/3 garnet doped with Ce 3+, J. Sokolnicki, E. Zych. 3. Luminescence and energy transfer processes in Bi 3+, Eu 3+ doped CaAl4O7, M. Puchalska, E. Zych. 11 th International Conference and Workshop on Functional and Nanostructured Materials, September 1 5, 2014, Camerino, Italy 1. Heteroatom modified silica as a suitable co-dopant precursor in synthesis of silicate phosphors, K. Szczodrowski, J. Barzowska, N. Górecka, K. Anders, R. Piramidowicz, M. Grinberg. XV International Feofilov Symposium, September 16-20, 2014 Kazan, Russia 1. Determination of energies of localized states related to Ln 3+ and Ln 2+ ions with respect to bandgaps of the host by high pressure spectroscopy, M. Grinberg. II Ogólnopolskie Forum Chemii Nieorganicznej, September 7-10, 2014, Wrocław, Polska 1. Nowe luminofory germanianowe o strukturze granatu dla białych diod LED, D. Pasiński, J. Sokolnicki, E. Zych. 2. Właściwości luminescencyjne CaAl2B2O7 domieszkowanego jonami Ce 3+ i Mn 2+, M. Puchalska, E. Zych. 3. Nowe regularne molibdeniano-wolframiany dotowane jonami ziem rzadkich jako potencjalne materiały laserowe, M. Bieza, M. Guzik, E. Zych, E. Tomaszewicz, G. Boulon, Y. Guyot. Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences (SICAS), September 26, 2014, Shanghai, China 1. Rare earth-doped tungstates and molybdates-based optical materials of cubic structure, M. Guzik, M. Bieza, E. Zych, E. Tomaszewicz, G. Boulon, Y. Guyot. International Symposium for Phosphor materials and Applications (Phosphor Sfari), November 8-10, 2014 Guangzu, China 1. Compensation mechanisms and energy of the fermi level in Ln 3+ /Ln 2+ doped phosphors, M. Grinberg. 10 th Laser Ceramics Symposium (LCS), December 1-5, 2014, Wrocław, Poland 1. Compensation Mechanisms and Energy of the Fermi, Level in Lnα+ and Ln(α-1)+ Doped Phosphors, M. Grinberg. 2. New luminescent features in old phosphor - the case of SrS:Ce sintered pellets, D. Kulesza, K. Fiączyk, A. Wiatrowska, E. Zych. 3. Towards new ceramic optical materials based on rare earth-doped cubic tungstates/molybdates compounds, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. 4. First investigations of cubic Yb 3+ -doped La2MoWO9 for optical ceramics, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon International Conference on Luminescence and its Applications (ICLA 2015), February 9-12, 2015, Bangalore, India 1. On Generation and Controlling of a New Red Ce 3+ Emission in SrS:Ce, D. Kulesza, K. Fiączyk, A. Wiatrowska, E. Zych. International Conference on Frontiers of Polymers & Advanced Materials, March 29 - April 02, 2015, Marrakesh, Morocco 1. Towards new optical ceramics based on rare earth-doped cubic tungstates/molybdates, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. International Symposium on Metal Complexes (ISMEC 2015), June 24-28, 2015, Wrocław, Poland 1. Spectroscopy and structure of Ln 3+ complexes with naphthylsulfonylamidophosphates as new light converting molecular devices, E. Kasprzycka, V. A. Trush, L. Jerzykiewicz, V. M. Amirkhanov, P. Gawryszewska. 85

88 Third EuCheMS Inorganic Chemistry Conference "Chemistry over the horizon", June 28 July 1, 2015, Wrocław, Poland 1. Spectroscopy and structure of Ln 3+ complexes with naphthylsulfonylamidophosphates as new light converting molecular devices, E. Kasprzycka, V. A. Trush, L. Jerzykiewicz, V. M. Amirkhanov, P. Gawryszewska. 5 th International Workshop on Advanced Spectroscopy and Optical Materials (5 th IWASOM), July 19-24, 2015, Gdańsk, Poland 1. SrS:Ce. An Old Phosphor with New Functionalities, D. Kulesza, E. Zych. 2. Luminescent properties of GdZnPO polycrystals doped with Nd 3+ ions, K. Lemański, M. Babij, P. J. Dereń. Pierwsze polsko-francuskie forum nauki i innowacji, July 1, 2015, Biblioteka Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa, Poland 1. New Nd 3+, Eu 3+ and Yb 3+ - doped optical materials based on molybdate/tungstate matrices, M. Guzik, Y. Guyot, G. Boulon, E. Tomaszewicz, M. Bieza, E. Zych, J. Legendziewicz. 4 th International Conference on Physics of Optical Materials and Devices (ICOM 2015), August 31 September 04, 2015, Budva, Montenegro 1. Relationship between structure and luminescence properties in Ce 3+ or Ce 3+, Mn 2+ -doped garnet phosphors for use in white LEDs, D. Pasiński, E. Zych, J. Sokolnicki. 2. High-Temperature sintering of SrS:Ce towards the new Red-IR Ce emission, D. Kulesza, K. Fiączyk, J. Cybińska, A. Wiatrowska, E. Zych. 3. Controlling the morphology of YPO4:Eu 3+ by chemical processing parameters, J. Cybinska. 4. First investigations of cubic Yb 3+ -doped La2MoWO9 cubic nano- and micro-crystalline towards optical ceramics, M. Bieza, M. Guzik, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. 5. LuPO4:Eu Sintered Ceramics - an old Phosphor with New Luminescent Functionalities, J. Zeler, J. Cybińska, E. Zych. 6. Spectroscopic properties of YZnPO polycrystals doped with Nd 3+ ions, K. Lemański, M. Babij, P. J. Dereń. 9 th International Conference on f-elements (ICfE), September 6-9, 2015, Oxford, UK 1. Study of the photophysics of lanthanide complexes with sulphonylamidphosphate type ligands, E. Kasprzycka, V. A. Trush, V. M. Amirkhanov, L. Jerzykiewicz, A. N. Carneiro, O. L. Malta, J. Legendziewicz, P. Gawryszewska. 4 th French-German Oxide-Crystal-/Dielectrics-/Laser crystal-workshop", September 10-11, 2015, Saint-Louis, France 1. Towards new ceramic optical materials based on rare earth-doped cubic tungstates/molybdates, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. 4 th International Conference on RARE EARTH MATERIALS Advances in Synthesis, Studies and Applications, October 26-28, 2015, Zamek Topacz, Ślęza/Wrocław, Poland 1. The singlet energy transfer in the sensitization of Eu 3+ and Tb 3+ luminescence by sulphonylamidophosphate ligands, E. Kasprzycka, V. A. Trush, V. M. Amirkhanov, L. Jerzykiewicz, O. L. Malta, J. Legendziewicz, P. Gawryszewska. 2. Towards optical ceramics based on Yb 3+ ion- doped molybdato-tungstates, M. Guzik, M. Bieza, E. Tomaszewicz, Y. Guyot, E. Zych, G. Boulon. 3. Comparison of the Nd 3+ spectroscopic properties in MZnPO (M: La, Gd, Y) polycrystal hosts, K. Lemański, M. Babij, M. Ptak, Z. Bukowski, P. J. Dereń. Conference on Bio-Medical Instrumentation and related Engineering and Physical Sciences (BIOMEP 2015), June 18 20, 2015, Athens, Greece 1. Phosphors Processing and their Properties. The case of SrS:Ce, D. Kulesza, K. Fiączyk, A. Wiatrowska, E. Zych. 86 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

89 New Efficient Phosphors For Lighting and Solar Concentrators Scientific project NEW LOKS (New efficient phosphors for lighting and solar concentrators) is focused mainly on improving the quality of commonly used lighting. Additionally some obtained phosphors could be applied for improvement of solar cells. The project objectives have been recorded in the four major research tasks: Creating phosphors having quantum efficiency higher than 100%. Creating highly-efficient phosphors with high Color Rendering Index (CRI). Creating antenna effect phosphors. Creating phosphors for solar cells efficiency improvement. One of the most important objective of the NEW LOKS project is to discover and to develop new phosphors for White LED which emission spectrum would be similar to the natural sunlight spectrum. Phosphors obtained during the project can change the lighting market. Scientists from the NEW LOKS consortium synthesized new materials with unique properties. These materials are highly suitable for UV and blue LEDs excitation. The new phosphors are energy efficient, environmentally friendly, low cost, possess high CRI and also have a high yield even at elevated temperatures (up to 200 o C), thus are very suitable for commercial applications. Inventions that has already been generated by the consortium NEW LOKS received prestigious awards at the TECHNICON INNOVATIONS Fair in Gdańsk, Poland. Companies who want to implement an innovative technology, will be able to use the inventions generated with the NEW LOKS project for free! Obtained patents descriptions and phosphors offer are available on the project website: For more information, please write to us at: loks@int.pan.wroc.pl NEW LOKS project is run by scientists from the Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences in Wrocław, in collaboration with the Department of Chemistry of the University of Wrocław and Department of Physics of the University of Gdańsk. The project is coordinated by Professor Przemysław Dereń. New efficient phosphors for lighting and solar concentrators project (no POIG /09) co-funded by European Regional Development Fund within the Innovative Economy Programme in a period. Priority I, Activity 1.1. supporting scientific research to build knowledge-based economy, Sub-activity Strategic programmes for scientific research and development work. 87

90 Projekt Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych jest wspólnym przedsięwzięciem naukowym zespołów badawczych z Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN, Wydziału Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego oraz Instytutu Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Gdańskiego. Koordynatorem projektu jest kierownik zespołu INTiBS PAN prof. dr hab. Przemysław Dereń, kierownikiem zespołu z Uniwersytetu Wrocławskiego jest prof. dr hab. Eugeniusz Zych, a kierownikiem zespołu z Uniwersytetu Gdańskiego jest prof. dr hab. Marek Grinberg. Pracownicy projektu NEW LOKS - Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN (od lewej) dr hab. Radosław Lisiecki, mgr Andrzej Koczarski, dr hab. Piotr Solarz, mgr Bartosz Bondzior, mgr Dagmara Stefańska, mgr Krzysztof Leszczyński, mgr Joanna Święcicka, dr Karol Lemański, prof. dr hab. Przemysław Dereń, mgr Adam Watras, prof. dr hab. Witold Ryba-Romanowski Pracownicy projektu NEW LOKS Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Gdańskiego (od lewej): dr Benedykt Kukliński, dr Maria Alicka, mgr Mirosław Behrendt, mgr Natalia Górecka, mgr Anna Baran, prof. dr hab. Marek Grinberg, dr Sebastian Mahlik, mgr Agata Lazarowska, dr Justyna Barzowska, mgr Tadeusz Leśniewski, dr Karol Szczodrowski Pracownicy projektu NEW LOKS Wydział Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego (od lewej): dr hab. Jerzy Sokolnicki, dr Dagmara Kulesza, dr Joanna Cybińska, prof. dr hab. Eugeniusz Zych, dr hab. Paula Gawryszewska, dr Małgorzata Puchalska 88 NEW LOKS - Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych

91

92 NOWE WYDAJNE LUMINOFORY DO OŚWIETLEŃ I KONCENTRATORÓW SŁONECZNYCH INSTYTUT NISKICH TEMPERATUR I BADAŃ STRUKTURALNYCH PAN WYDZIAŁ CHEMII UNIWERSYTETU WROCŁAWSKIEGO INSTYTUT FIZYKI DOŚWIADCZALNEJ UNIWERSYTETU GDAŃSKIEGO ul. Okólna 2, Wrocław 2 Skr. Poczt tel , fax loks@int.pan.wroc.pl ISBN Publikacja współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego Egzemplarz bezpłatny