development of rare-earth-free phosphors for led-based lighting devices

277
HAL Id: tel-01420122 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01420122 Submitted on 20 Dec 2016 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices Rachod Boonsin To cite this version: Rachod Boonsin. Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices. Other. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2016. English. NNT: 2016CLF22704. tel-01420122

Upload: others

Post on 11-Sep-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

HAL Id: tel-01420122https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01420122

Submitted on 20 Dec 2016

HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not. The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publiés ou non,émanant des établissements d’enseignement et derecherche français ou étrangers, des laboratoirespublics ou privés.

Development of rare-earth-free phosphors forLED-based lighting devices

Rachod Boonsin

To cite this version:Rachod Boonsin. Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices. Other.Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2016. English. �NNT : 2016CLF22704�. �tel-01420122�

Page 2: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

������������� ��������

� ���������������������������� ���!������

�!�"��#��������$�%� � &�����

'��()����$�"*()��)#�#�+)��)#�!���*,)�$*()#����-.��

��

$/)#)�������������� ��������������

� ��0���� ���������

����������������������������������������

"��% ������#+������������������������������ ���!

��������"����������������#���������������������������"��������

��)1)(���),)�$��)�( ,+���/�")#�#*�#�$)"")#�"*")#�

�� "�(�)�(*+"*2)�)���)�)"2)$+3 )�*��*#)��)��+��)#�

)()�$"�( ,+�)#�)�$)#�

��������� ��$��������%&'���()%*��+�����������������������,��������

����������� � "�4%�5��#�/�)+�)"����,������-.��+��������/��������

"�44 ��0������ *�����+�*�)6���������������������� 0�-�������� ��/#��4%����*�+)()����,������-�0��/12

)7������0����� ��������8)"�"�3��������,�������-�������������-���!9����%���44�" :����"�3��������,���������������������-���!

+�������� � "��%���,*/+� ���������������������� 0�-���!�

�����0�����%;���� 2���;���/*�)8"������,������-�������������-���!

Page 3: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2 | P a g e

Page 4: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

3 | P a g e

�����������"4������

"44������5������

"4�������

���������

Page 5: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

4 | P a g e

Page 6: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

5 | P a g e

*�<� =��&�����

�� �� �� �������������� �� ��� ����4 ����6��7 ��� ���������� ���� � �������8�� ���4

�����������������������������,4�����,�����������������������,����4�,�����4�����

����9������������������+�6��7��6������������ ���,����6�������� ��������7�

�����������������������,���46���������������� ��� �������������4����������495�,���

�����������������������,�4��9�9��������6������7����������4�����,���������������

��������������������������6����+�������������������������4������������49

!�����,�����6�����������4���74����+���9:���+�;+������4������9������5�4�����

��9 '���-�����0� ��� �� ����+����� �� �4 �������� 6��7 �� ��������� �, ��������4 �,

��������-!������ <���!=9 >������4� � ��+�6��7��6��� ��������� �6�� �� �������������

�������7�����������������������������������? @�A���������,��������4�,��������-

!������<� ���!=9#��4���+��4�������7������������������������������� ����������

,������4 ���������49 #��4 ��+� ������ �� ��6 �� �� ��� ��������� ��6 �� ������ ���

������������6��79 #��4 ��+�������������������, ������������������������� ���

��+���� ��������� �� ������� ��� ���7� �� � ������� ����9 �6���� ��7� �������4 ���

���������������,4��,���������������������������������������������+�����������������

����������7��6�����,������ ���������,����4�������,������+������,�4������������9

�6���� ��7� �� ��+��4 ��������� ���������� ����9 0�����"������6�� �� ��� ��������

���������,� 0��������������,"��������,��2����<"2=������,�������������4

���������,������������,����+��������������������������9>������,,���4�����������7�

����9!� ����/������6�� �� ��������, ��� ���������"�������� <"�= �����,���������

����������������+���� ������������,������������������4,����6��79

Page 7: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

6 | P a g e

�6������7����������4�����,����������� ����,B��4 �������4���������B��������

������������� ��� >���� � ���8� ������� �������� 0���C� ���������� 0����� "������

:���+�;+������4����������5�4������'���-������0� ���,��������������,����������

��� ���� ,�� ��� ���� $������� 6���� �������� �� �� 6���� �4 �������� ,��� +������

�������+�9

#��������� �4 ��9�9 ��,� �� ��� ��������� �, ��������4 �, ��������-!������ <���!= ���

��������������������������,��������� ����,�����������,,���9�������"��,��4����9

����� ���������� ��9 �4�+�� ���7�� ��9 ������ 5��������� ��9 '���-/�� :�������� ��9

������ D�� ��� ��9 E����� 5������ ��9 '���-"���� ������� ��9 >����� ������ ��9 ������

!������ ��9 :�������� 0�������� ��9 1+�� #����� ��9 F������ F����4� ��9 ������-2��+���

5����;�����9>����4�����+�����9!������������-'��������9������G���-G��-����� ���

������4���������������6�������������������������������������? @�H9��6��������

���������������������4���6��76�������,4��9

#�� ���� ��������� �� �������� �� ��9 >��;� 0�+���� ��� ��9 �������� #������ ,�� �����

����������� ��+���� �, ����-����������� �������9>��� �6���� ��7� �� ����7��9 '�����

�������������90���������������6��6������,�������� ����,0�F/."�,�������

������������������������������������������������9

��6������������7�������������6����+��������������,����������������6���

�����������������������������������4�������������>���-�����5�������0;��������

<,������� "0����������=���9"���7���-:��88��"�9'�C�����������"�9/������'��,,���

<,�������I0������������4����������������=�F������#���4���/����� �����<,�������

������������ ����������=� 0������ #��������� ������ ������ "������ ��������� ������

����������1���!�����������:�����!�����4�>�����'��������,��/��� <,������������

�����������7��6���������������������+����=

Page 8: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

7 | P a g e

������������,�����4 ,����4�,���������"��������<"�= �����>�����45������0�����

'��+��>�����/����4�"���������"���>4�� ���1�����>�������������������0����

5������ ����� ��� ����� >����4 ����,-/�6��� /�� ��� ���,� "����C� J�����8� '�,,

4��������>�����4������>�����4��������"���������8���������� ���>�����������

K�����G���������������,���!��� ���,���������������������������,��������

����������������������������������� ������49

����������7�,���4,��������������������,,���L(%L�'����4�������� ��;��!���������

"�������>����J��������>����5��7������D��'�������>������-:������J�������8����

���������������� �������������,,�������������>�����9F��4����������7�������

���4��6������M(%L� ����������������� �������:�������-�������������F��������

>��N�����9#��4��������+��������������������������,�������, ������������

6��79

#������ ���������������+��4�+��4����������7��������4 ���+�����������������O

E����4����522 �� ��������44������ ������>��6��522 �� ,����������������

�������4��+��������������������������6���,�4��9�9��,�9���� ����4,���6����

������������,���6��������+�����������+������ 4�4 ���+��!����49 ��6��4

����7����4 ���+����������������������,������������������������������������4

�������������������������+����������������4������

#������4 ������4������6������4��+�����+�������4��,��������7�������������4

������7���6����������4�����������4���+��������������������������������������9

#��� ��������� ����������� �� �� ��� ����� �� ��� ,������������� ,��� ��� ������

������� �, >�+������ ��� ���������� ������� ������ �(�> <����� ���������� ,�� >�+�����

����+�����=���������������������,��������4�,��������-!������9

Page 9: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

8 | P a g e

Page 10: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

9 | P a g e

*::������ ���

>�� >���������-���������������

>�K >����������-������$��������

�9�9 >� �����4�����

P >�������

��# �������������������������

���� ���������������

��� ������������������������������������

�0� �������������������

�����( �������������,���

��-% 0�������������������

��"�� ���4�������4����-(�*-����4�4�-&�-4�������+���+��

�"�� <(�*-������4�-%-����4�4�����-&<%J=-4������=������������������+���+��

!� !����������

!��� !��������������

�6 G����,�������

!GJ" !���6���������,�������

��# �������������������������,��

�0 ��,�����

Q ��� ��

/��� /����-��������������

/�J /�4������ ���4��������

"�5J "���4�4��8��4�7����� ��8�4��4���8���<������=

�/ "�������

�� ���������

Page 11: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

10 | P a g e

R� "����������

2/��� 2�����������-��������������

K�� K����������

�/ �����������������

�/K1 �����������������$������4����

�/K1� � > ������$������4����

��"� ���4������4����������

0#F 0���-����������+������8���

��" �������������������������

��2( ��������������

#�2� #���������4������

#�" #����������������������������

#:> #��������+�����������4���

#J! #�����4���,����

#� #���������������

.F .����+�����

G/�� G����/����-��������������

6�9S G�����������

I0� I-��4��,,�������

I0�� I-��4�6�����,,�������

D�� D������,���

Page 12: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

11 | P a g e

$�:�� >�� ��7���

*�<� =��&������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������?

*::������ �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������@$�:�� >�� ��7������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������AA

(���� >�>�&0������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������A?(���� >���:��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������A

2��������� �0��� �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������B�/*�$)"�+���:�� &��4%��������%��������������������������������������������������������������������������������������@�9 :��������,���������,���������4�����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999M%

��9 #�������$�����4���������,��6����������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999MM

���9 /�������������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999MT>9 ������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999MT59 �������������������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999MU�9 J����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&)�9 ������,��������������<�!/�=99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&)�9 /�����������������</��=����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&%

�F9 /����-��������������V!���������������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&&>9 G��7�����������,/������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&&59 ��������,/������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&W�9 /������������������7��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999L%

F9 /���������������������/������������+����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999LM>9 2�������������������������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999L&�9 ������������������,����������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999L&��9 2��������������������������������/���,��6���������99999999999999999999999999999999999999999999999999999L*59 K����������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999*%�9 ��������������$����������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999*%��9 ����-�����$����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999*&���9 K�������������/���,��6���������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999*L

#0����C�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������..

�/*�$)"�++���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ����������������������������������.@�9 ���4�������4����-&J-4�������+���+��,��/���999999999999999999999999999999999999999999999999999999999T%

>9 ������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999T%59 0�������������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999TM

�9 �4��������������������8�������,�"������+���+��99999999999999999999999999999999999999999999999999999TM�9 2��������������������������������,�"������+���+��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999TT

�9 �4��������������������8�������,��"������+���+��99999999999999999999999999999999999999999999999999W*

Page 13: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

12 | P a g e

9 2��������������������������������,��"������+���+��99999999999999999999999999999999999999WW

��9 ����,, ���>�-��������,��/���999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999U%>9 ������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999U%59 0�������������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999UM

�9 ��������������������8�������,�������%%999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999UM

9 ��������������������8������,�������%(����������������9999999999999999999999999999999999999999U&

�9 ��������������������8������,�������%(������������99999999999999999999999999999999999999999999999U*

�9 �4��������������������8�������,����������������,%(99999999999999999999999999999999999999999999UU

���9 ����������8�������,����������������������,��/���9999999999999999999999999999999999999999%)(>9 2��������������,����������������������,����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)T

�9 ���4�������������������������,���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)T

�9 ��4��������������,�������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)T

9 2���������������������,����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%%%59 ���������������,����������,�����������������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%%&�9 2��������������,��������������������,����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%%L�9 ����4�,����-������������,���������������,����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%%W

�9 �����-������������,��������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%()

9 �����-������������,�������-����������������,����999999999999999999999999999999999999999999999999%(M

#0����C���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ABB�/*�$)"�+++�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��������AB?�9 :������������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%MT

��9 �������������������������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&)>9 ������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&)

�9 �����������������,�������������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&%59 �����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&&

�9 �4��������,,��������������������������������<!�X��2(=99999999999999999999999999999999999%&&

9 �����������,��������,����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&&�9 0�������������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&L

�9 !������������������������������������������<!�X��2(=999999999999999999999999999999999999%&L

9 ������������������������������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%L%

�9 !�X��2(��������,���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%LM

���9 2������-����������4 ���-��4������� ���4��������999999999999999999999999999999999999999999999999%LU>9 ������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%LU59 �����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*(

�9 �4��������,,����������������������"�->�-/�J99999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*(�9 0�������������������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*M

#0����C���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������A��

Page 14: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

13 | P a g e

�/*�$)"�+1��30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ��������������������������������������A�?�9 ������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%TT

��9 �����������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%TW>9 �4��������,��� ���Y�����-������������YD��K������������-�������������(K��9999999999999999%TW59 �����������,K��V��������,����,��6���������-��������������99999999999999999999999999999999999999999999999%TW

���9 0�������������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%TU>9 5���-������������YD��$����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%W)

�9 "�������������������, ���-������������YD��K��99999999999999999999999999999999999999999999999%W)

9 2�������������, ���-������������YD��K��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%W%59 :����-������������YD��$����������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%W&

�9 "�������������������,�����-������������YD��K��999999999999999999999999999999999999999999999%W&

9 2�������������,�����-������������YD��K��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%WL�9 0��-�������������(YD��$����������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%W*

�9 "�������������������,���-�������������(YD��K��9999999999999999999999999999999999999999999999%WT

9 2�������������,���-�������������(YD��K��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%WT�9 ��������������������������,K����������,����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%WU

�9 ��������,�����$����������Y��������,���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%WU

9 ���������������,����������,��,,�����K����M*L��999999999999999999999999999999999999999999999%U&

�9 ��������,����������$����������Y��������,���99999999999999999999999999999999999999999999999999999%U*�9 ����4�,����-������������,K����������,����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999())

�9 �����-������������,K����������,����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999())

#0����C�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������-2������ ���0�� ����������4����������������������������������������������������������������������������������������AA

)74������������ ����&�����4% �4% �������������������������������������������������������������������������������A@>9 <(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999((%59 (-<%�(�*-�������4�4�����-&J-4������=�����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(((�9 (-<%- ��4�-(�*-������4�4�����-&J-4������=�����������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999((M�9 (-<%-���4�-(�*-������4�4�����-&<%J=-4������=�������������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999((&�9 (-<%-���4�-(�*-������4�4�����-&J-4������=�����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999((L!9 (-<(�*-����4�4�-&J-4���-&�-4������=�������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999((*:9 (-<(�*- ��<(-���������-(-4�=+��4�=-&J-4���-&�-4������=�������������9999999999999999999999999999999999999999((TJ9 (-<(�*- ��<(-<���������-U-4�=+��4�=-&J-4���-&�-4������=�������������99999999999999999999999999999999999999999((W�9 (-<(�*- ��<(-<4�����-M-4�=+��4�=-&J-4���-&�-4������=�������������999999999999999999999999999999999999999999999((U'9 (-<(�*- ��<&-<������4��4�4�=-&J-4���-&�-4������=�������������999999999999999999999999999999999999999999999999999(M)E9 "���4�4��8��4�7����� ��8�4��4���8���<"�5J=������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(M%/9 >�-"�5J������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(M("9 Z%� Z&- ��<<�=-%-<4��8��-(-4�=���4������=�����������4���8���<"�#J=99999999999999999999999999999999(MM 9 >�-"�#J������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(M&

Page 15: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

14 | P a g e

29 <�=-&-�����- Z-<%-<4��8��-(-4�=���4������= ��8��4���8���<"� 5J=999999999999999999999999999999999999999999(ML�9 >�-"� 5J������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(M*K9 <�=-&-<������4������=- Z-<%-<4��8��-(-4�=���4������= ��8��4���8���<"�">5J=99999999999999999999(MT09 >�-"�">5J������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(MW

*��7����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������A�9 >����>�����������8�����������$���999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&M

>9 "0���������4999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&M59 .F-+��� �����������49999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&&�9 !�����������,�����,�����<!#�0=���������499999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&L�9 "����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&*�9 #�����4��������������4<#/�=9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&*!9 ������������������������4<��"=99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&T:9 #���������������������������4<#�"=9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&WJ9 /��������������������499999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&W�9 �����������������$������4����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(&U'9 ���������������������4�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(L)E9 ����������������� 4����������������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(L)/9 I-��4���,,�������<I0�=999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(L%"9 .F�����������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(L(

��9 >����5�:������4����������,��������99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999(LM

">������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������?�

Page 16: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

15 | P a g e

(���� >�>�&0���!�&0��A�2� :�����&%���&���&C�0�A�D�AA�999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999M(

!�&0����2� :�����&%���&���������C�� ��0�4�� ��:C����0����� �����A@@?���B��AA�9999999999999999999M(

!�&0��B�����&�������� ���>� ����������C�����%���4� �0��� �������AB�A��9999999999999999999999999999999M(

!�&0����� � ��������&����7�> ��%�&%�E�"+�F�@�G����0�����0��E�"+����-�G�999999999999999999999999ML

!�&0��?�������()���>����7��4���=��%��%���� �������� � ����4���0��9999999999999999999999M*

!�&0��.�E�>�G�)C����������C�>0���� ��H��0��� 0��>>����C��0���E��&%�G��+)�A@BA��%� �������C�� ����������&���AB�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999MT

!�&0����)� �0�� �� >��0��� 0��>>����C� >�� ����������&%���&�4� �0�����0���&�A@��������9999MT

!�&0��-�(�>��C�����&C� >���������������4�D��!(�D�����()�����4��.�9999999999999999999999999999999&M

!�&0��@�/��� ������� �0�� �� >�� ����������D�&��D�:�0������4% �4% ��� ������=%���()��B��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&L

!�&0��A��# ���44� ��%��> ��&������&�=%�����&%��=��%�()��BB�9999999999999999999999999999999999999999999&T

!�&0��AA�)7��4��� >����&��� �>�&0���� ���� ���<��&�=%�����&%��=��%�()�������4% �4% ��� &W

!�&0��A��+�>�0��� >�I0���� ����4���0�� ���0������� 0�40�B@�99999999999999999999999999999999999999999999&U

!�&0��AB��4������ �� >��0��� 0��>�07� �������> ����>>����I0���� ����4���0�����999999999&U

!�&0��A���G��>���� �� >���&%��>� ��(��:�������0�>�������:G���%��� >�=%�����&%��()�������� ������� ��0���� 4���� �B@D����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999L)

!�&0��A?�#�%������>�:������ �� >�>�7�:��=%�����&%��()�������?�999999999999999999999999999999999999999999L)

!�&0��A.�)� �0�� �� >�()�����<���%���:C�>���� >��44������ ��.�999999999999999999999999999999999999999999999L%

!�&0��A��()����&%���&����<���%���:C��&� ����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999L(

!�&0��A-�)���4����()����&%���&��� 4�� ���������@�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999L(

!�&0��A@�9�:� ��<����&C����&���� >��C4�����4% � �7����� �&������ ��0�9999999999999999999999999L&

!�&0������4������7������ �������������:���&�4����� ��0�� �A���999999999999999999999999999999999999999999999*%

!�&0���A��%���&C����������:���&�4�=��%���>>������J�� >����� ��0�� ��A�A�9999999999999999999*(

!�&0�����#0����C� >�� ��K0���0��� ���=��%���>>����� �4 ���� �D���J���������� �����&��L�>�&0���G�����:G�����4� �0���>� ��MA�BD�A��ND���4�����C�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999*M

!�&0���B�E�G�$C4�+�����E:G�$C4�++� >�� ���%������� ��0�� ��AB.�999999999999999999999999999999999999999999*&

!�&0�����#�%�������4������� �� >�� �� �����������&� �&������C��> ���()���999999999999T(

!�&0���?�#C��%����� 0���� �:�0�������&��,�������������999999999999999999999999999999999999999999999999999TM

!�&0���.�#�%����������� ����%������> ���%������ �� >��,�������������99999999999999999999999T&

!�&0����� 1�����:���:� �4�� ���4����� >��,������������������� ��������E� �������� ��O����P,G�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999TL

!�&0���-�E�G��% � &��4%�� :�����0����E�G���C���&%������E:G�B.?���� 1����4��> ��� �4 0���?�EA?�7�A��?�,G������� ������Q=������7�0���=��%�>=����&� >���-?R�99999999999999999999999999999999999999999TL

!�&0���@�E�>�G�*:� �4�� ���4�����E� �������� ��O�A?�P,G�����E��&%�G�4% � �0���������4�����E� �������� ��O�A?�7�A��?�,G� >�� �4 0����������� ������Q=������7�0����=��%�>=����&� >���-?R�999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999T*

Page 17: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

16 | P a g e

!�&0��B��*:� �0��K0���0��C���� >�� �4 0����������>0���� �� >�=����>����� �������� ������Q=������7�0��E� �������� ��O�A?�7�A��?�,G�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999TT

!�&0��BA�)7������ ����������� ���4����� >��,�������������0����B.?����� 1���&%�����0������ ��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999TT

!�&0��B��S���C���C��������0��0�� >�� �4 0�����=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4�����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999W%

!�&0��BB�S���C���C��������0��0�� >�� �4 0���B�=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4�����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999W(

!�&0��B��S���C���C��������0��0�� >�� �4 0�����=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4�����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999W(

!�&0��B?�S���C���C��������0��0�� >�� �4 0���?�=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4�����999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999W(

!�&0��B.������ >��%���C��������0��0�� >�� �4 0����D��% =��&��%������ ��0������������:�=������<��&�� ��0���E��&%�G�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999WM

!�&0��B������� >��%���C��������0��0�� >�� �4 0���BD��% =��&��%��������� ��:�=��� ��0����$%�������%��������4�����%C�� &��: ��������%������ ��0������������:�=��� ��0���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999WM

!�&0��B-������ >��%���C��������0��0�� >�� �4 0����D��% =��&��%��������� ��:�=��� ��0����� �&�MA��N�E�>�G�����M�A�N�E��&%�G��$%����%��������4������%C�� &��: ����:�=��� ��0���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999W&

!�&0��B@������ >��%���C��������0��0�� >�� �4 0���?D��% =��&��%��������� ���:�=��� ��0���999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999W&

!�&0�����#C��%����� 0���� ����������&���,#������������99999999999999999999999999999999999999999999999999W*

!�&0���A� 1�����:���:� �4�� ���4����� >���,#������������������ �������E� �������� �OA��?�P,G�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999WT

!�&0�����)7������ ����������� ���4����� >���,#�������������0����B.?���� 1���&%�����0������ ��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999U)

!�&0���B�$C4�������%������� 0��> ���%�4�4����� �� >��%�#�%�>>�:��� 99999999999999999999999999999999999U%

!�&0�����#C��%���� >���%C��4C��J��C�<� ��:�J C��%C���J ��E,��/G��#�%�>>�:��������%���*��� �4�7�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999U(

!�&0���?�!$+"��4���0�� >�� �4 0���AA�E,��/���&���G������T���4����9999999999999999999999999999999UM

!�&0���.� 1�����:���:� �4�� ��E:���<����G������(������ ��E:�0����G��4����� >�,��/�EAAG�����%�� ���E� �������� ��O�?��P,G�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999U&

!�&0����� 1�����:���:� �4�� ����������� ���4����� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G������%�� ���E� �������� ��O�?��P,G�999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999UL

!�&0���-�$%�#),����&�� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G�9999999999999999999999999999999999999999999999U*

!�&0���@�� =���S"��4������� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G������*�E��BGB�@/�������������&�4� �0���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999UT

!�&0��?��!$+"��4����� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G������,��/���&����E� �4 0���AAG�999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999UW

!�&0��?A�)7������ ����������� ���4����� >�*��,��/�� �4�7�EA�G��04 ��B.?���� 1���&%�����0������ ��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999UU

Page 18: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

17 | P a g e

!�&0��?��E�>�G��% � &��4%�� >�� ���������*��� �4�7��0����� �������&%������0����B.?���� 1����4D�E��&%�G��%�������� ���4�����04 ��B.?���� 1���&%�����0������ ��999999999999999999999999999%)%

!�&0��?B�*:� �0��K0���0��C���� >��%�������� �&�����4% �4% ������ ����:�=���?��?��������&%�����0������ ���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)(

!�&0��?��)7������ �������(������ ���4����� >������� �&�����4% �4% ����0����B.?���� 1���&%�����0������ ��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)M

!�&0��??�(0�����������C��0����> ���%�������4% �4% ����� ����04 ��BB��A����������7������ �����B��T�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)&

!�&0��?.�$%�� &��������������C����> �������� �&�����4% �4% ���999999999999999999999999999999999999%)L

!�&0��?��E�>�G�$�4���0���4���������� ���������C�����E��&%�G�$����4����������������� ���������C������4���0�� >�AA���� >������� �&�����4% �4% ����04 ��� ����0 0��B.?���� 1���&%��7������ ��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)*

!�&0��?-�� �C������ ������� �� >��= �� �4 ��������� ��������.�999999999999999999999999999999999999999999%)T

!�&0��?@�E�G�$2*�4� �������E:G�����������0���� >��%������ �������>����99999999999999999999999999999%)U

!�&0��.��E�G� 1�����:������E:G���>������4����� >������ �������>����9999999999999999999999999999999999999%)U

!�&0��.A� 1�����:���:� �4�� ���4����� >�������� ��>����:> �������>��� 1���������� ������.�����$%�����������% =���%��:� �4�� ��:���� >�����0������� 7������9999999999999999999999999999999999%%)

!�&0��.���% � &��4%�� >�>���������&�� �4 ����>����� >���%������� �&�����4% �4% ����:��������� �������E�>�G�0��������C���&%������E��&%�G�0������B.?���� 1�()��7������ ��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%%%

!�&0��.B�*:� �4�� �������(������ ���4����� >������� �&�����4% �4% ����E� �������&� >�� �4 0����D�.�����A�G�� �4 ����>����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%%M

!�&0��.���% � &��4%�� >�>���������&���7�� �&�����4% �4% �������� ��� �4 ����>�����E!�����G�E�>�G�0����� �������&%������E��&%�G�0������B.?���� 1���&%�����0������ ��99999999999999999999999%%L

!�&0��.?�E�G��+)�� � ��� �������� >�=%���()���:���� ���%���7��4% �4% ��� �4 ����>�����7�����:C���B.?���� 1�()���E:G�$%������ ���4����� >�>�����:����=%���()���999999%%*

!�&0��..�$C4�����4% � � 7����� �� >� �&������ ��0����C4�+������C4�++�@�999999999999999999999999999%%U

!�&0��.���% � &��4%�� >�>���������&���7�� �&�����4% �4% �������� ��� �4 ����>������E�>�G�:> ������E��&%�G��>��� 1����0������ ��> ����% 0���:C� 1�()��:������� ��4% �4% ��� �>�&0���� ���C����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%()

!�&0��.-�,�%������ >�4% � � 7����� �� >�4 �C����%C���� 7�����0���� 1���������� ��EU�F�B�����G�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%(%

!�&0��.@�+�>������4���0�� >� 1�0�74 �������� ��>�����$%������&��4%�4��������%�J �������>� ���??��AB?�����A�999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%((

!�&0�����E�G�+"��4���������E:G� 1�����:���4����� >� 1�74 �������� ��>������0���&�4% � � 7����� ��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%(M

!�&0���A�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ��> ������%�����%��:� �4�� �����&�E�G�J ����?���A������AD������E:G�J ��A-���A�?�����A�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%(&

!�&0�����)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���.������ ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ��> ������%�����%��:� �4�� �����&�E�G�J ����?���A������A������E:G�J ��A�?��A�?�����

A�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%(&

Page 19: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

18 | P a g e

!�&0���B�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���A������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ��> ������%�����%��:� �4�� �����&�E�G�J ����?����?�����AD������E:G�J ��A��?�A�������A�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%(L

!�&0�����)� �0�� �� >� 1�����:���:� �4�� ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>������0���&�4% � � 7����� ��> ������%�0�����������������>������� ����� ���999999999999999999999999999999999%(T

!�&0���?�)� �0�� �� >������ ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ������������%�0�����������������>������� ����� ���9999999999999999999999999999999999999%(W

!�&0���.��% � &��4%�� >� �&������ �4 ����>�����������00�������&������0:��99999999999999999999%(U

!�&0�����)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���������� ��� �4 ����>����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����$%��:� �4�� �����&��E�G�J ����?���A������AD�����E:G�J ��A�?��A�?�����A�999999999999999999999999999999999%M)

!�&0���-�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���.������ ��� �4 ����>����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����$%��:� �4�� �����&��E�G�J ����?���A������AD�����E:G�J ��A�?��A�?�����A�999999999999999999999999999999999%M)

!�&0���@�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���A������� ��� �4 ����>����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����$%��:� �4�� �����&��E�G�J ����?����?�����AD�����E:G�J ��A-���A�������A�999999999999999999999999999999999%M)

!�&0��-��)� �0�� �� >� 1�����:���:� �4�� ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00��������������������>������� ����� ���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%M%

!�&0��-A�)� �0�� �� >������ ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ���999999999999999%M(

!�&0��-���%���������0��0�� >�>�0 ������� ��0��������� 0��4/�9999999999999999999999999999999999999999%&L

!�&0��-B�#�%���������&����> ���%�> ����� �� >�!�V#������� 4���������>� ������������� �0��� ������%C�� �C��������� ������� ��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&*

!�&0��-��!$�+"��4����� >�!�V#������� 4������������>�0 ������� ��0�������4 =���999999%&T

!�&0��-?�$),����&�������%�� ���4 ����&�4���������J�������:0�� �� >��%�!�V#������� 4��������=��%��%���>>����� �������� ��� >�>�0 ���������WQ���C������G����4��*D�:G����4���D������G����4��!�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&W

!�&0��-.�$2*�4� ��� >�!�V#������� 4�������D�#������� 4�������D������>�0 ������� ��0�������4 =���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&U

!�&0��-��� �������� ���4����� >�!�V#������� 4�������� >�E�G��:� �0��K0���0��C��������E:G��(������ ���4�����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&U

!�&0��--�$%��:� �0��K0���0��C����>>�����C� >�!�V#������� 4���������E4�4����>� ��A��,�>�0 ������� �0�� �G�4������:�=���?��?��������&%�����0������ ���99999999999999999999999%L)

!�&0��-@��G�$�4���0���4��������0������A��C�������:G������4�����>�0 �������������C� >�!�V#������� 4��������E���4���G�����>�0 ������� ��0�������999999999999999999999999999%L%

!�&0��@���(������ ���4����� >�� �������� �&�����4% �4% ������4�0�������� ����������� 4��������04 ���?�����:�0���&%�����0������ ��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%LM

!�&0��@A��G� 1�����:������:G�!$+"��4����� >�: �%�!�V#��������� ��� �4 ����>���������40������� ��>����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%L&

!�&0��@��#),����&�� >��� ������� �� >��G�A��=���R�!�V#���������:G�A?R�!�V#��������� ��� �4 ����>�����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%LL

Page 20: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

19 | P a g e

!�&0��@B��G�)����� ���4���������:G��+)��%� �������C����&�������0���> ���!�V#��������� �Q()���C���D�4�4����0���&���:�0�()��E�?���G������A?�=���R� >�!�V#������� 4���������:������������ ��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%L*

!�&0��@��)����� ���4����� >�!�V#��������� ��%C:����()��E> ��A?�=���R�1G��������� 0��> �=�����0������>� ��A���?����*�999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%LT

!�&0��@?�)� �0�� �� >�E�G���$������"+�����E:G��0��� 0��>>����C� >�!�V#��������� ��� �4 ����>����:���E> ��A?�=���R�1G�������� 0��> �=�����0������>� ��A���.����*�9999999999999%LW

!�&0��@.�#�%������ >�(�/����0��0��--�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%LU

!�&0��@��S���C�4 =�����>>����� ��4������� >�,&�*��!�0 �E:G�:> ������E�G��>����%��������������E�G�����E�G��4������%� ��&�����> ���� >�,&�*��(�/��=��%����������� �� >���������������: ����� ���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*&

!�&0��@-�!$+"��4����� >�,&�*��!�0 �4 =�����>����%������������������>�0 ��������� ��0�������4 =����9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*L

!�&0��@@�#),����� &��4%�� >�,&�*��!�0 �4 =����E�G�����E:G��4������%����0��0���:> ���%������������D�E�G�����E�G��>����%����������������A�����9999999999999999999999999999999999999999999999%**

!�&0��A����(������ ���4����� >�,&�*��!�0 �4 =�����>����%��������������04 ����&%��7������ �����B.?���������?�����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*T

!�&0��A�A�S���C�4 =�����>>����� ��4������� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >�>�0 ������E!�0 G�������4%�%������E$�G�A�O�A���=���R�!�0 D����O����=���R�!�0 �X�-��=���R�$�D�B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$�����������O�A�=���R�!�0 �X�@@�=���R�$��99999999999999999999999999999%*W

!�&0��A���!$+"��4����� >� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >�>�0 ������E!�0 G��������4%�%�����E$�G�A�O�A���=���R�!�0 D������O����=���R�!�0 �X�-��=���R�$�������B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*U

!�&0��A�B�#),����� &��4%�� >� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >��>�0 ������E!�0 G�������4%�%�����E$�G����4����O����=���R�!�0 �X�-��=��R�$�D�����4��B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%T)

!�&0��A����(������ ���4����� >� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >��>�0 ������E!�0 G�������4%�%�����E$�G�A�O�A���=���R�!�0 D������O����=���R�!�0 �X�-��=���R�$�D�B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$�����������O�A�=���R�!�0 �X�@@�=��R�$��9999999999999999999999999999999999999999999999999999%T%

!�&0��A�?�E�>�G� 1�����:���:� �4�� ������E��&%�G��(������ ���4����� >���G�:�0�������&���#Q6�#�3���E:G�&���������&���#Q6�#�3��������E�G����������&��0+�#�Q6�#�3���9999%TU

!�&0��A�.�$),����&� >�:�0�������&���#Q6�#�� �Q�%���3����4�4����:C����4����&�3������� �0��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%W%

!�&0��A���E�>�G�)7������ ������E��&%�G������ ���4����� >�:�0�3��� >�E�G�� ����> ��D�E:G�� �0�� �� >�A�A���&Q�(����� �0�D�E�G�� �0�� �� >���AA���&Q�(����� �0�D������E�G�� �0�� �� >�A�A.��&Q�(�����%� � > ���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%W(

!�&0��A�-�$),����&� >�&���������&���#Q6�#�3���4�4�����:C����4����&�3������� �0��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%W&

!�&0��A�@�E�>�G�)7������ ������E��&%�G������ ���4����� >�&���3��� >�E�G�� ����> ��D�E:G�� �0�� �� >�A�A?��&Q�(����� �0�D�E�G�� �0�� �� >�A�A?��&Q�(������E�G���AA?��&Q�(�����%� � > ���99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%WL

!�&0��AA��$),����&� >����������&��0+�#�Q6�#�3���4�4�����:C����4����&�3������� �0��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%WT

Page 21: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

20 | P a g e

!�&0��AAA�E�>�G�)7������ ������E��&%�G������ ���4����� >����3��� >�E�G�� ����> ��D�E:G�� �0�� �� >�A�A.��&Q�(�����E�G�� �0�� �� >���AA.��&Q�(����� �0��9999999999999999999999999999999999999999999%WW

!�&0��AA��*:� �4�� ����������� ���4����� >��%���C4�� >�3������4������������ ��������E�G�:�0�������&���#Q6�#������ ��>���D�E:G�&���������&���#Q6�#������ ��>���D������E�G����������&��0+�#�Q6�#������ ��>����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%U)

!�&0��AAB��% � &��4%�� >�>���������&�A�=���R�3�������� ��� �4 ����>�����E�����: �G�0������C���&%��E����:� =G�0������B.?���� 1����0������ ���E�G�:�0�3��D�E:G�&���3��D�����E�G����3���9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%U(

!�&0��AA��E�G��(��4���������E:G��+)�� �������� >�:�0�������&���#Q6�#�3���E3��+GD�&���������&���#Q6�#�3���E3��++G��������������&��0+�#�Q6�#�3���E3��+++G�� �4 ����>�����0����B.?���� 1���������� ��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%UM

!�&0��AA?��% � &��4%�� >�>���������&�A�=���R���7��3�������� ��� �4 ����>����E�>�G�0����� �������&%������E��&%�G�0������B.?���� 1����0������ ��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%U*

!�&0��AA.��(��4����� >��0������C���A�=���R���7��3�������� ��� �4 ����>�����:�����=%���()��=��%���������&�> �=�����0������999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%UT

!�&0��AA��E�G�)� �0�� �� >�E�G���$������"+�����E:G��0��� 0��>>����C� >��0������C�����7��3�������� ��� �4 ����>�����:����=%���()��0������>>����> �=�����0�������>� ��A���� �.����*�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%UW

!�&0��AA-��% � &��4%�� >�>���������&���=���R���7��3�������� ��� �4 ����>�����E�>�G�0����� �������&%������E��&%�G�0������B.?���� 1����0������ ��9999999999999999999999999999999999999999999999%UU

!�&0��AA@��(��4����� >��0������C�����=���R���7��3���� �4 ����>�����:����=%���()���=��%���������&�> �=�����0������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999())

!�&0��A���E�G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R�:�0�������&���#Q6�#�3�������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A������E�G�J ��A-���A.?�����A�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999()%

!�&0��A�A�E�G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R�&���������&���#Q6�#�3�������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A�����E�G�J ��A-���A.?�����A�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999()(

!�&0��A���E�G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R����������&��0+�#�Q6�#�3�������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A�����E�G�J ��A-���A.?�����A�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999()(

!�&0��A�B��G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R���7��3�������� ��� �4 ����>������0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A������E�G�J ��A-���A.?�����A�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999()M

!�&0��A���#C��%����� 0�� >��0+�#��3��@�999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999()&

!�&0��A�?�)� �0�� �� >� 1�����:���:� �4�� ���4����� >�3���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ������������%�0�����������������>������� ����� ����$%�����������%�&��4%����0�������%���>>���� >��:� �:��������B����������>0���� �� >���������� ������99999999999999999()L

!�&0��A�.�)� �0�� �� >������ ���4����� >�3���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ������������%�0�����������������>������� ����� ���99999999999999999999999999999999999999999999()*

Page 22: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

21 | P a g e

(���� >���:���

$�:��A�#0����C� >�� � ��K0����C�4�����������0���> ��()���99999999999999999999999999999999999999999999MM

$�:����(0��� 0��>>����C� >�� �� ����&%���&������A�D�A?�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999M&

$�:��B��%������������� >���&%���&�4� �0���A�D�A?�9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999MW

$�:����������> ��()�����4�D�$����:C�����0�(+&%�D�*)*������$ ��% � ����?�999999999999999&(

$�:��?�)7��4��� >�=%�����&%��:���� 1�()��=��%�������4% �4% ���E��O& �D��O���0�D��O:��G���99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&L

$�:��.�)7��4��� >�=%�����&%��:����:�0�()��=��%�������4% �4% ���E�O& �D��O���0�D��O:��G���99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999&*

$�:�����%�%�&%����0��� 0��>>������� >�W()������ 0����:C���������0>���0����9999999999&W

$�:��-�#0����C� >� �&�����Q� �&�� ��������� ��0���:����=%�����&%��()��9999999999999999999999LU

$�:��@�#0����C� >�K0���0��� ���:����=%�����&%��()��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999*)

$�:��A��� �4���� �� >�4� 4����� >� �&������C�D� �&�� ���������C������K0���0��� ���999*T

$�:��AA��4�������%������������� >��,����������������� ���������99999999999999999999999999999999999999999999TW

$�:��A����C���������� >� �&������ �4 0������?�99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999TU

$�:��AB� 1�����:�������E����%� � > ��G����������&�4 ���� >���,#������������99999999999999999WT

$�:��A���4�������%������������� >���,#���������������� ���������99999999999999999999999999999999999999999WW

$�:��A?��%������������+"�:����� >�,��/���&������������*��� �4�7�99999999999999999999999999999999999999UW

$�:��A.��4�������%������������� >�*��� �4�7��:���� ��4C��J���#�%�>>�:���999999999999999999999%))

$�:��A���%������������� >��0�����������C��0���:C�>�����&��= �74 �������>0���� ���999%)L

$�:��A-��%C������4� 4����� >��= �� �4 ��������� �������999999999999999999999999999999999999999999999999999%)W

$�:��A@�$2*������$2���0���� >������ �������>����99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%)W

$�:�����$C4�������>������:� �4�� ��>�K0����� >������ �������>�������99999999999999999999999999999999%%)

$�:���A��% � �0��������4� 4����� >� �&�����4% �4% �������� ��� �4 ����>�������$%�4% � �0��������4� 4����� >��%��� �&�����4% �4% ������� ���������������� �4���������� �4���� ��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%%(

$�:�����"�0����>� ��� � �����������0���� ��04 ��7������ �����B.?����9999999999999999999999999999999%%&

$�:���B�� �4 ���� ��������%�����&%���&�4�> ������4�������� >��= �� �4 ����>������:���� �� �&�����4% �4% ���0����B.?���� 1���&%�����0������ ��999999999999999999999999999999999999999999999%%*

$�:�����*:� �0��K0���0��C���� >���%� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�����������������>������� ����� ���9999999999999999999999999999999999999%(T

$�:���?�*:� �0��K0���0��C���� >���%� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ���999999999999999%M(

$�:���.�)7��4��� >�� �������� �&�����4% �4% ��99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%MU

$�:������4�������%������������� >�!�V#������� 4��������999999999999999999999999999999999999999999999999999999%&*

$�:���-��4�������%������������� >�� �������� �&�����4% �4% ���������0��� �0�� ��9999999999999%L(

$�:���@��4�������%������������� >�� �������� �&�����4% �4% ������4�0��������� ����������� 4��������9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%L(

Page 23: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

22 | P a g e

$�:��B��$%��+)�� � ��� ��������E7DCGD�� � ����4���0��E��$GD�� � ��������&����7�E+"�GD��0��� 0��>�07�E8�GD������0��� 0��>>����C� >����!�V#��������� ��%C:����()���0�����?�����:�0���&%�����0������ ��999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%L*

$�:��BA�# ����� �4 ���� �� >�>�0 �����������������,&�*��(�/��=��%�����0�����4�������� >��������������C���999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%*U

$�:��B���% � �0��������4� 4����� >�:�0�������&���#Q6�#�3���999999999999999999999999999999999%W%

$�:��BB���4 �D����������� �����������4 �����C� >��%� � > �������� �0�BB�D�BB-�9999999999999999999%WM

$�:��B���% � �0��������4� 4����� >�&���������&���#Q6�#�3���9999999999999999999999999999999%W*

$�:��B?��% � �0��������4� 4����� >����������&��0+�#�Q6�#�3���9999999999999999999999999999999%WW

$�:��B.��% � �0��������4� 4����� >�3�������� ��� �4 ����>������$%�4% � �0��������4� 4����� >��%���3������� �0�� �������� �4���������� �4���� ��999999999999999999999999999999999999999%U%

$�:��B����> ������4�������� >���&%�� :������>� ���� ��4% �4% ��� �>�&0���� ���� �������&� >�B.?���� 1����0������ ������3�������� ��� �4 ����>�����9999999999999999999999999999999999%UM

$�:��B-�"�0���� :������>� ��� � �����������0���� ��=��%�B.?����()���%�4�> ��=%�����&%��9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999%UL

$�:��B@�*:� �0��K0���0��C����� >�3���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ���> ������������%�0�����������������>������� ����� ���999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999()T

Page 24: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2��������� �0��� ��

23 | P a g e

2��������� �0��� ��� �

Page 25: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2��������� �0��� ��

24 | P a g e

� �

Page 26: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2��������� �0��� ��

25 | P a g e

2��������� �0��� ��

/������� �� � �����7� �4 �������� ������ ,�� ��� ��+��� ����� �� ��� �����9 G��� ���

��+������ ���������������������,�������� �������������������������������������

����+���������������������������������,���6������+� ���6������,�� ��������6���

�������������+��4��+���9��������������������4�������+���������6������ �������

�������� 4����������������,�������������,��������������������9#����������������,

����� ,�������6����������������� ���,���������� ��+��,�� ����������+����������������

6����������������+��4�,#�����>9������,�������+�������,������������ �� �� ������

�� �+�� ��%WTU%9.������6�����7��������67��6����� ������$���������������

��� ������ �4����� ��� ����+����� �, �������� ������������ ��+� ��� �� ��6���� ���4

��+�������+�������������$��������������-������������������������������������9G���

��������+��4�����������,�������������������������,������������,�����4����������

�����+��������������������+� �����+���������,����+����4����(�M92 +�����4��+��U)S

�,�������� 4��������������������������������� �� �������������4-������������+����

������ � ������� 4 ����� �������� ������������ 6������� ��������� ��6 ��+����������

�����������������4�,,������49

/������� ������������ ���� �� 6���� �����-�������� ������ <G/���= ��+� ����� ��

���������+���������,�� ������������ ��������������������������4������� �����������

���������,,����4��������6�����4��������������������������8���������4����������

���-������,��� ����� ���������� ��� ����� ����� �������� ���� ��,�����&-*9 #�� 6���� �����

�������� 6��� /��� ��� � ������� �� +������ �������� ��� ��� ������6�4 �� ���

��� ��������, ���/��� 6��� ���� �����-����������������� ���� ����-���� 4������

�������� ������ <1>:� ��M@=9 #��� ��� ������� ��6��� ��� /��� ��� �����������

������������,��������������������������6��������������,��������������������������

����������������,,������4����������������������� ������+����������������9#���7����,

�����������������4�����������,,���������6���������������������,�� ���������������

�,���������+�������������,��������������������9

J�6�+����������������������������������4�������+������ �����,G/�����+��������

����������+���� ����4�,�������������������,,����� 4����������������,����6�� 4����

$�����4 ������� �� ����,�������� ������ ��� ��� ���������� �, ������� ,��� ���� �����-

�������� ���������9"����+��� � ��������� �, �+����� ������� �����, ��,,����� ��������

�������������������6�������������,/��- ���� ����������������������������������

Page 27: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2��������� �0��� ��

26 | P a g e

��������������������6�������������������,��������������9���+���������� ����

�������7�������������,�������+���������������4���������������,6����/�����

������ �����7��9

�� ����� �� ����� ��� ��������4 ��� �, ���� ����� �������� �� �������� ������������� ���

��+��������,���������+������������������������������������-,�������������,�����

��������9#���������� B����+��,����������������+����������4�����+����������������-

,��� ������� 6���� ��� � ��� ����6��� .F �� ��� /��� ,�� �������� 6���� �����

��������9 �� ���� 6��7� ������� �������� ��� $������ ���� �� ��� ������� 6���

����������4��+���������9#�����������-,�������������������������� ������������������

�����������������,����������6����/����������������������������4����,,���������

���������$����������������������������������6�4�������-���������������������� 4

����,4��������������������������9#������������������7��4������4�����������������

,�����������������������������������������,/���� ����������������������,/��

�������� ��+���� �� ������6��������������� �� ������7���9 5������� ���������, ����

��B�������+���������,�����������,���������-,������������������������� ����������

������������������� ����6���.F�� ���/������9#����������,����� ��������+���

�������������������������������4�6������� ���������������������������������,����

,��/���9

>� �����, ����������+���������� ���������4 ������� ������B������ �����+����� ,��

��+�����������4,������4��������������6-�����4���������������������9>������������,

�������� ��� �� ����� ��6 ���������� �, /�� �������� �4����� 6��� ���� �����-,���

��������������������9#�����B�����������������,������������������������������(�>

<����� ����������,��>�+����� ����+�����= 4��������� ��������������������� ��>�+�����

<0�+/����� 4�������!�B���������!�����=���������������������������������<���������

�,��������4�,��������-!����������!=9#������� B����+��,�(�>�����������������

�����������������+�����,��������-��������������������>�+����� 4������������������

�����+���������B���� ������� �������6��� �������� ���������� ���������95���,�4� ���

����������.F�� ���/���6�����+���� 4�� 4��� <�/�=�6��������������������

�������������,�������,������,�������/��� ��������������90�+��������4��7��

��� �� � ��������� �� ������� �������� ��� ��+������� �, ����������-�������������� �,

������������������������������������������+������8�����������+�������9#������������

!�B���������!������������������,�6�����4�,���/����+����9

Page 28: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2��������� �0��� ��

27 | P a g e

#���������������������8�� ����,,������������������������6�����,,����� �4���, ����

�����-,�����������������������9#��+����������������8��������������������������������

����������������������������������4����,��,,�������������6�����+����������

�������9

#��,���������������� �����������,���,�����������4������������ ��������,/���6���

���������������������������������������,��������,��6����������������� ����/������

������,��������� ������������-,����������������������������������������$������

���� ��� /���9 ���� ��,�������� �� ��+���� �� � ������� ���� ,�� ��� ������ ������� ���

����������9

#������������������+����������4�����������������������8�������,��������������9

#����� ��������,�.F-/��6���������������������������������������������9#��

�4�������������������������� ��������,������������������������������������9

#�����������������������4 ����������������������� ����������������������������

�� ������������������������������ �� ��4������� ���4�������</�J=�����������

������� ������� �������� <��2(=9 #�� ������� ������� ��+� ��� ����������� ������

��������� �������� �� ����� �� ������� ����� ������� ��� ������ ��������T� W9 ����

����������8��������������������,��� ����4�����������������������6�����������������

#��� ���� ������ ������ ��� ��� �, ����Y����� ������������� ������4���� $������ ���� ��

���������������,������� ����6��� ���/���9>��$����������������6��7��������,���4

�����+�� ����� ����� �����+� �������� ���� �, ��9 0���C� �������� ,��� .��+�����4 �,

/�������< ���4�!�����=9#������� ����4�,$�������������������-���������������6���

�������������������������9

!�����4����������������������������������+������������9

#���4������������������������������8�����������$�������������6��7��������� ����

���������������9

Page 29: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2��������� �0��� ��

28 | P a g e

Page 30: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

29 | P a g e

�/*�$)"�+�

��:�� &��4%��������%�

Page 31: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

30 | P a g e

Page 32: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

31 | P a g e

+�� 2�������> ����� �� >���&%���&��C�����

#���������6��� ���+������������������,���������,���������4�����9#�����������,

������������� �+�������� ��+���� ������ �, �������� �������� ��������� ���� �� ��������

�+�������������������+��������� ����6��� � ���,�4�����������������9�����������

����������������������,�����-��������������</���=���������4���������9#���������

�������6����6��7�������������������������������+������������������������,���

.F�� ���/��������������� �����������6���������9!�����4� �������,�������

�����-,��� ����������� ��������� ���������� 6��� /��� ��� ��� ������� �, ,�����������

���������4,����������������-,�����������������������������������9

/������� ��� ����� �� ��������� ��������4 �, ��� ��+�� ��� ��� ��� �, �������� ���

�����������4 ��������� �� �+��4 ��� �, ��� 6����9 ����������� ��� ������������� �����4

���������� ��()%M� ��� ���������������4��� ���������� ��!����� ��� ��#������� <��������

������4�,������=6��������������������&W*���%*T����6���-�����U9#������������������

,��%US�,��� ������������4�������������������B���������,����������4����������

<!�����%=%)�%%92 +�����4��������������� �������������4�����������+����,,���� 4

�������������������������������� ���������������,����������4����������%%9!�����(

���6������� ��������������������4������������%UUL-()M)������ ���� 4��+�������+���

�������������������������������������������������������4�����������������%%9#��������

�, ���������� �, �������� �� ��� 6���� ��� ��� ������ �� �+��4 ��������� ��� ��� ���

������������������+����������+����������������������������������������,�������

��������������������������6����������+���������������������4����������������

�����������9 >���� ��� ��� �� �������� ����������� ��� ���� 6��� ��������� �� ���

,�������� �, �����4-������� ���������� ��� ��������� ��� ��� ��� �� ������� <�2(= ��

������������ ���B�����������, ������������� ���������9>� ���6� ��!����� M� ���

�������,�2(������������,������������4������������+���������������6�������,������4

��������+��%(9#����+�����������������,����������+�,�������,�������������4�,,������

����������������������������������������4������������������������ �������������

���������,�2(���9

Page 33: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

32 | P a g e

!�&0��A�2� :�����&%���&���&C�0�A�D�AA���

!�&0����2� :�����&%���&���������C�� ��0�4�� ��:C����0����� �����A@@?���B��AA���

������

"����� .�

>�������� '���

E����

�6D������

>������

������7

!������

!�����

:�����4

�������

����4

��6�4

������

����

�6����

�6��8������ .E

�4���

0�����

�����>,����

�����

��������

#�������

>��������

5��8��

)

L))

%)))

%L))

()))

(L))

����

�����

��E�

���� �

�� ��

�G

!�&0��B�����&�������� ���>� ����������C�����%���4� �0��� �������AB�A����

Page 34: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

33 | P a g e

#�� ������� ,�� ���������� ��� ��+���������� ������ �, ��������� ��� ����� � ���� �,

�����������������������+�������������9>��������������������������������������

.���� <�.= ��� ������� ���� ���������� �� � �����+�� 4 ��� 4��� ()() ��������� ()S

����������������4�����������()S�����4�,,������4����+����������()S����������,

���������������(�M9��������4���())T����4�����������+�������������,��������������

������-����,���,,��������������� <�9�9����������������=�����������������������,

����-�,,���������������������������,��������������<�!/�= ��������-��������������

</���=9 �� ����� �� ������8� ��� ��+���������� �������, �������� �������� ��� ���,�4

�������������,��,,�������������������������6��� ������������,����6��9

5�,��� ����������������,,������������� ������������ �+���� �����������������7����6���

������ ���,�4���������������������������������$�����4�,����������+����9

++�� $%�� � ��K0����C�4��������> ��=%�����&%��� 0����

#�� ��,������� ��� �,,������4 �, �������� ��+���� ��� ��� �������� ������ �� ��7� ����

�������������9 /������� ,���� �����4 ���������� ����� ����� ��������� ����� <�0�=�

�������������������������<��#=�������������,,����4����������������������������

��������������7������������,�����������������������������,������� ���+�������

����������9#��������4�,���������$�����4���������������������#� ��%9

$�:��A�#0����C� >�� � ��K0����C�4�����������0���> ��()����

�4������4�������� �����4�� �� ����

/��������,,����4 /������������6������ ��YG

��������$�������,,������4 ��������������������+�������������������B����� S

> ������$�������,,������4 ���������,��������$������4�������� ����������,,������ S

������������������� > ����4�,���������������������������������,��� B��� -

������������������������ #����������6�������������,���6��������� E

� �

Page 35: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

34 | P a g e

*��0��� 0��>>����C� >�����&%��� 0��������������������,���������� 4 ��������������

<[���=��+���� 4 ����������������������6���,��+���9�����������������,��������

6���<��YG=9����������������������,,����4����,����������,,������4�,����������������

���������+��� ������������� ���,������ ���6%M�

6���� ��� ������ �, +������ ��� ������� �� ��� ���������� ���� �6�� �, ��� ��+���9 #��

�������� �,,����4 �� �� �������� �������� �� �������� ��� �����4 �,,�������, ����������9

#� ��(��������������������,,����4�,+����������������+����9

$�:����(0��� 0��>>����C� >�� �� ����&%���&������A�D�A?���

(�&%���&������� $C4������0��� 0��>>����C�E��QWG�

:�������������<:/�= L-%L

#�������������� %(V(L

"�����4+���� &)V*)

������,�������������<�!/= &)V*L

!������������� L)V%))

"���������� L)V%))

J����������������<��������= W)V%))

G����/��� ()V%()

+�������K0���0��>>�����C�E+3)G��������������� ���,�������������������+�������

�� �������� ��B����� �� ��� �4����9 �� ���� ������ ��� ������ ��,������� �, �����������

���������6�����������������,��������$�������,,������4�6������� ���,���������

������,������ ���,������������� 4��������������������������� ���,������

� ��� ���

� �

Page 36: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

35 | P a g e

*:� �0��K0���0��C����E�(38�:�G�������� ��,�������������������-������������������

��� ���,����������,���+����������������� ��� �� 4����4����9�����������������

� ������$������ �,,������46��� ���������� 4 ��� �������, ��������$������4���� ���

� ����������,,������� ������,��������������������������������������6�+��������

6���� ������ ����������,,������9�������� �������������� ����������,,��������7��

������������,������������,��������������� ��� �� 4�������������������9

*�� � ��������&����7�E�"+G������������� ����4�,��������������������������������

�,��� B���9#���������+�����,�0���%))���4����������������$�����4�����������

���������8����4�����9!��������������������������������0����������� ��$������������

����W)<�0�\W)=9#���������,��,,������0�$��������������������!�����&9#��������

�������,�6������6���/�6��(T6��4-,������<�0�]U(=6�����������������������

6����7��6���������������4-,������<�0��W)=9#��������������,�� ������,������

������6����������0���� ��� �����������������,���������9

1#

!�&0����� � ��������&����7�> ��%�&%�E�"+�F�@�G����0�����0��E�"+����-�G�Y�

*�� �������� � ����4���0��E��$G����,��������������������,� ���7 ��4��������

6���������������4��������������,��������������������������������%UT*���������9

#����#��� �����������������������������E��+��<E=9#����#���������6�������

6�������������������6���������<!�����L=9"��4�������,����������������,��/��

����6���������������������8����������+�����9>6�����6����������<ML))-&%))E=���

�����4����,������������������6����������6����������<]&%))E=���������������

,���������������������������������9

^���������������������������+���� ��������YY��6��9��,,��9���Y���Y�����_����������_���_���������_���4���,���9����

Page 37: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

36 | P a g e

!�&0��?�������()���>����7��4���=��%��%���� �������� � ����4���0���

���������������� ���������������+���+��������������������������������,��������

����� ��������� ���������� ���� �� ���� $�����4� ��������� ��� �+�� ������ 4 ����������

�����������+��%*�%T9#�������-6�+������������<�9�9 ��������=6����������6�+�������,��

����������������������������6�������������6�+��������������������7���4�,,���������

��������������������4����$�����������������������������������������������4����%W�

%U9#����,��������������������������� ���-,�����������������������������������+�����

�����������������������4���9

$%� � ������ �� +������� ���� �� ��)������&� E�+)G �� ��� ������������� ����������

���� ��������%U%M����+����,����,��������������,����������,������������������

������������������������������������������9#��������������������6�����+�����

������������8�������������-�����,��������6������ ����������+�����������4�

�������+��4<!�����*-��,�=9#������������������������4�����6����������%UM%���������

���%UM%9#�����������������������,�����������+������������������ ���<0:5=

�����������+������ ������,����������������,��������������������������8������������9

#�����%UM%�����������4������������6���!�����*-�����=9#�� ���7 ��4 �����������

������ �� 4�����7����6������������ 4 ���7 ��4���+����,��������,6�+����������

����������9#���������,������������������������������4�����`4`)9MMM���������

���6���������+��,������$���-�����4,�����������,����������������,�������6����

��,������9#��6�������������������,�����������������������,���������������,(�)))-

%)�)))E9

Page 38: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

37 | P a g e

�������������� � �����

!�&0��.�E�>�G�)C����������C�>0���� ��H��0��� 0��>>����C��0���E��&%�G��+)�A@BA��%� �������C�� ����������&���AB��

+++�� (�&%���&���%� � &���

*��+��� �0��� ��

!�&0����)� �0�� �� >��0��� 0��>>����C� >�� ����������&%���&�4� �0�����0���&�A@����������

Page 39: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

38 | P a g e

!�����T�����������+��������,���������,,����4�,���+�����������������������������+��

���()��������4()9"�������*)4�����������4�������������+� ���6��7����������������

������� �� ����� �� ����+� ��� ��+���� ������������ 6��� ��� �����4 ��+���� ��� ���

����������,�������������������������9#������������������,�������������������������

����������8����#� ��M9��������,������6������������,�������������������������4

()��������4�+�������4���,����,����������������+� ��������+���� ����������7���

�� �������������������������

�� J����������

�� ������,��������������<�!/�=

�� G���������-��������������<G/���=

$�:��B��%������������� >���&%���&�4� �0���A�D�A?���

$C4�%�������������

(0��� 0���>>����C�E��QWG� (�>����E%G� �"+� � ��� >�

���������� ��� ��� >�

4���� �� *44������ ���

:�������������<:/�= L-%L %))) %)) /�6 F��4���� :�����������������������+���������

#�������������� %(-(L ()))-&))) %)) /�6 J��� :��������������

"�����4+���� &)-*) %())) ���������� "����� "����� 2��������������

������,�������������<�!/= &)-*L *)))-%())) W)-U) /�6 /�6 :��������������

!������������� L)-%)) %))))-%*))) T)-U) J��� /�6 :��������������

"���������� L)-%)) *)))-%())) :��� J��� /�6���������������������� �������

J����������������<��������= W)-%)) *)))-%)))) :��� J��� /�62�����������������

����������������

G����/��� ()-%() ())))-%))))) *L-U) J��� /�6 >��������,�����

Page 40: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

39 | P a g e

���������������������������4��

#��������������������+� ���������������,������+��������%U)* 4����

>��� +��G��� ���9!�� � �4���� ����������������� ��������������� ��

�������� ,�������6���� �� �� ������������� ����������<������(L))a�= ��

���������+��� �������9J�6�+����������������������������������,��������

��,����� ��� ��� ��������� �, �������� �� ��� ����� 6��� 6���� ������� �� ���

�������� �, �������� �,,������49 �� ��������� ��� ������������ ���� ��+� ��� ��6

����,�����������������6������������� �������������4�����4���,,������<���4LS�,

�����4���+��������������������6�������������ULS�,�����4�����,����������������

���������=9�����4���())U����������������<�.=�������������������������?����

���A����������������������������������������������,��6�����4�,,������4�,,����+��4

,���������������������(%9#��� B������,����������������������������������+� ���

����������������� 4()%(���()%*��������+��49

>�+��������,����������������

�� ����������,����������������

�� �����,����������

�� :����������������������

�� >+���� ����+��4�����������<�9�9,������������������������������=

���6 ��7��,����������������

�� �������,�����<�%)))�=

�� /�6���������,,����4

�� .���� �����������,,������4�������������

�� J��������4����������<����=

Page 41: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

40 | P a g e

���/�� &�����4��

#��������������$������������������������������������������������,�

���� �������� ,������� ������ ��� ����� �� �9 5�� ��� ������� ���� �������

������� ��� �� ����� �� ��+��� ��� �� �������� �, ��� �������� ,������� ���

��������,����������9J��������������+���� ����+�����������������6��

������� ,�� ���� ������ ���������� <������� ��������� ��� ��������+�

��������=9�������������������6��� �� ����������������������4�����4�����������

�������,�����������6���������,,����49

>�+��������,�����������

�� /�6����

�� �����,����������

�� 5����������6���������������<����������������������������������=

�� :����������������������

���6 ��7��,�����������

�� �������,�����<�()))�=

�� /�6���������,,����4

�� J��������4����

���� �4����>�0 ���������4��E�!(�G�

#�� ������ ,���������� ���� ��+� ��� ,� ������� �� ����� �� ������ ���

��������� ������������ ����9 �������� �� ��������� ����� ��� ������

,���������������������������������,����� 4��������� ��6�������4

<���TLS�,�����4��+����=9#���!/���������������+�����4�,��������

�4��<�� ���������������.-�����=,�������������4��������������,,����

�����������������������9#����B���������������������������������4

�������������6���������������������,������������������+������(L&��.F

������������,������4�������+��� �������9J�6�+�������������,������4������������

������<%-(L��=���������7����,.F�������������+� ������ ��$��������������� �

����,���������+����������������9

Page 42: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

41 | P a g e

>�+��������,������,��������������

�� :�����,�����<%)�)))-%*�)))�=

�� J������������,,������4<���L�������������������������������=

�� J���������������<����������������������������������=

���6 ��7��,������,��������������

�� /�6�������������������

�� "�����4�����������7�

�� .F�����������������������������,����������

�� �����������������4����4������$�����<������������������=�

)��(�&%��������&��� ��E()�G����4��

#�� ����� �, /�� ��B���� ��+� ��� ������� ��� �+�� ����� �� � ,���

��+������ ��� �������� ���������4 ,�� ��� ,�����9�>� � �4� �, �����-�����

���������/��������������� �����������������������������������������

�����+�������������4����+��� ����������+��4�����6������� ���9#����+������

��� ����������� ��+� ���� ��+���� 4���� �� �������� ��� ���������� �������

��+������,���������������������9>�������� �������������������()%(�

�������������%)*/�� �������������,���%T�����������������/��������������

����� ����������������������� 4�����������������������4��+����������������������

��������������������������������((9>���,��������4��+����������������,/���

�����������+��� �����������������,��������������������������$��������9#���4�

/�� ���������6�+���� ��,����+�����4 �������������6��� ����������$�����4

����+���������������,�+���,���������<#� ��&=9

>�+��������,���/���

�� J������������,,����4�����6�����4����������<�6�����������+������=

�� 0����������������������

�� /�����,�������������4<���%)4�����6������+�%)-U)S�,�������������������=

�� ����+�������������������������������������

�� "�����4-,������������

�� !���� ����4��������

Page 43: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

42 | P a g e

�� /�6������������������<�9�9��������������=����������,,����4������

�����������

���6 ��7��,���/���

�� /��$�����4<����+�������6���������������7�,���������8�����=

�� J�����$��������������������������<���������������6�����=

�� ���,�������������������<���+������������������,�����=

�� J�������������������������������4��,������7�����,/���(M�(&

$�:����������> ��()�����4�D�$����:C�����0�(+&%�D�*)*������$ ��% � ����?Z��

������ , ���,��0���

(0����

(0��� 0��

)>>����C�E��QWG������4��?������

�����/�� UG T%L TU9& bM9L%

2�0>" /�����������������>%)G WW) WW9) b&9TT

�E�> /�����%MG����� �� %)M( TU9& b&9W)

F�� ���� /���������U9LG WWW U&9L bL9MU

�E�> /�����%)G LUT LU9T bL9L%

�E�> /����������%*G����� �� %)(* *&9% bL9TW

2�0>" %)G����� �� WT& WT9& b*9%&

������ /��%MG %)T* W(9W b*9(L

��,�/�� /��:���,����5����*G *TM %%(9( bT9MU

"������ /���������%*9LG %**L %))9U bW9MM

:�/�� �����4�����%)G **) **�) bW9UW

��������� /�>JF%)/(T�:��%)G WUL WU9L b%M9&&

2�0>" *G����� �� &UM W(9( b%M9*(

F�� ���� &G (*) *L9) b%(9(T

/������/�� ���!���%%G����� �� W(W TL9M b%*9))

"������ %)G *U* *U9* b%*9M%

2�0>" /�������������5&G (*& (*&9& b(%9*M

c>��/����������4������ ��������������6���������������,����������/����������������>���������+�������������������#��������.��+�����49

Page 44: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

43 | P a g e

#�� ������������ ����� ������ ,���������� ����� ��� /�� ���� �������� ��,,�����

�������� ������������ ����� +������ �������� ��,�������� ��� ���� ��,,����� ����������4

����������9 !����� W ������ ��� �����4 ���������� �, ������������ ����� ������

,������������������/�� ����9#�������4 �����������, ���������������� �� ,���

����� ������ ���� ��� �!/� ��� /�� <������ �� ()%%= ���� �� ����� �� ��+��� ���

�$��+�����+�����,()������������-������,�����������+���(L9��,�64��������������������

�������� ���,,�������������� �������6��� �����, ������7�����������������9#������

�����������,,��������������6����������������,������4��������6���/������,��

�������7��9

�����������������������,����������,�����4���������� 4()S 4()()����������,���

��������4������4�����+��������4-�,,������/��������������������������������� ���

������������,����������6�����������������6������� �������������,,������49#������

��������,����������6��� �,�����������6��7��������������������������������,/��

���������,��,�����9

!�&0��-�(�>��C�����&C� >���������������4�D��!(�D�����()�����4��.[��

d�������������������������,������������������ �������������+�����,?()������������-�����A6�������������,������9�������������������4�����������4()������������-������,�����������+���9

Page 45: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

44 | P a g e

+1�� (�&%��������&��� ���H�!0�0����&%���&�� �0�� ��

/���� ��7���������2��� ��()%&����������������������>7���7�VJ������>����V���B�

�7������6�����6�������� � �����8����4���� ,�������������������4��+����������

��6�����4-�,,������������-,������4 ��������-�������������</��=9>������������� � ��

�����0������������������������ �� �������()��������4e���(%��������46��� ���� 4/��

����(T954 ����� ����� ���/���� 6���� ����� ��� � ���� ������ �� � ��,,�����6�4 ���

����������������������� �������92 +�����4�����7��������������������� �� �����

/�� ���� ��� 8��� ������4 ���������49 "����+��� ��� ���� ���6�� ��� �������� ��

��+��������,/��������������4 ,������,��������������������������������

����� �����������������+�+����������������������9��������������6�6���������������

6��7�����������,/�������+��������,6��������� ����/�������/���������������

�����������,�����9

*��W �<��&�4�����4�� >�()�����4��

#��/�����������������������������������,���4��4����,����������������������9

>,����6������������/��� 4������6�����������������������������������,����-

B������� 4�������� ��������,����������������6�������������������9!�����U���6�

��������������������4�,�����-�������������������������,������������������������������

���������������,���������������95�,�����������,�������+�������, ���/���,���������

��������������<��:� =�������/������������������������������<:�>��=� ��������

/�� ����� �������������� <:� = ��� ���4����6-����� /��� �����:��� ��+� ���

�����+����,��������L)4����9#����,������������,6���������,������� ��������,����

�������� ���/���6������������ 4�������������������������+������������������

<!�����%)-��,�=%M9J�6�+�����������-������/���������������������������������������

����� ��������������������������������������������,,��������+����������,������

/��(W�(U9

Page 46: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

45 | P a g e

�!�&0��@�/��� ������� �0�� �� >�� ����������D�&��D�:�0������4% �4% ��� ������=%���()��B����

$�:��?�)7��4��� >�=%�����&%��:���� 1�()��=��%�������4% �4% ���E��O& �D��O���0�D��O:��G�����

()�� �% �4% �� �%������� �4 ���� ��)����� ���%�������������

+������C� W���%� �0��:����C� $%�����K0��%��&�

1�

5���������

<������5��"�=%)<�2&=*��(Y�� � ����6 � �

<5����="�>�%)2%TY�� � "����� � �

<���5�=M"���(2WY�� � ����6 � �

:����

������

��:�(�&Y�� � "����� � �

�-������Y�� � "����� � �

����(2( (Y�� � "����� � �

5�M��*2%( (Y�� � "����� � �

5�"�>�%)2%TY���"� � ����6 � �

��>�(2&Y�� � 5���� � �

0��������

<�����=�Y�� � 5���� � �

<�����=(��L WY�� � 5���� � �

��>��� MY�� � 5���� � �

/�(2(�Y�� � ����6 � �

M9L"�2�)9L"�!(�:�2(Y"� � ����6 � �

<������5��"�=%)<�2&=*��(Y���"� � 5���� � �

5�M"���(2WY���"� � 5���� � �

Page 47: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

46 | P a g e

2���� ��������,�� ����������6���� ����� ��� ������ ������� �,.F�� ���/��� ���

��������������������9�������� ������������������-6����/���������,�������������

�,.F�� ���/������������������,����������������������������������������,

���������������������������������� ������8����� ������������6������������9#��

,������������������ ��������,�.F-/������������������������+��+������������

��� �������������������<#� ��L=9�������4����� ��������,� ���/������������

�, ���-����� ������� <#� �� *= ��� ��� �������9J�6�+��� ��� ��6 �,,������4 �, ���

�����������������������������,��������, ����4�����9!�������������������+����

�����������������������������,����������������������+��������������,�������

��������-� ��������,�������� 4�������������9

$�:��.�)7��4��� >�=%�����&%��:����:�0�()��=��%�������4% �4% ���E��O& �D��O���0�D��O:��G�����

()�� �% �4% ���%������

� �4 ���� ��

)����� ���%������������

+������C� W���%� �0��:����C� $%�����K0��%��&�

��0�

:����������

1M<>��:�=L2%(Y�� � 5���� � �

��:�(�&Y�� � "����� � �

<5����=(��2&Y�� � "����� � �

��M��(��M2%(Y�� � 5���� � �

����(2&Y�� � 5���� � �

�-������Y�� � "����� � �

1����6

������

<1�:�=M>�L2%(Y�� � 5���� � �

# M>�L2%(Y�� � 5���� � �

��:�(�&Y�� � "����� � �

<������5�=(��2&Y�� � 5���� � �

��-�-������Y�� � "����� � �

0��������

<�����=�Y�� � 5���� � �

<�����=(��L WY�� � 5���� � �

��>��� MY�� � 5���� � �

<���5�=M��2LY�� � 5���� � �

E(��!*Y"� � ����6 � �

Page 48: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

47 | P a g e

#���������������� ��������,� ���/������4����6������<!�����%)-�����=9#���

��� ������� ���6� ���� ���+������ �,,������4 ��� ���� ����,������ ����4 ,�� ����-

���������9 ��6����������������6�0������������� ����������� �����:� - ���/��

��+��+��� ��M@ ���� 4������ �������� ������ <1>:� ��= �� � 4����6 ������ ��

�����������4�+���� ����������7������4�����������������������,����������6����

�����M%�M(9

#�� ��,�������� �,6���� /��� ��� ��� �������� �����4 �+��4 4���9 !�� ������� ��

�����������������������������������&L)����������������������4���������6����

������4����� ���������������������������������������<�0�=����������������������

���������������<��#=��6�����< ���6&)))E=9!�����T�������������������,�������

�,6����/������������ 4�����������������9

!�&0��A��# ���44� ��%��> ��&������&�=%�����&%��=��%�()��BB���

� �

Page 49: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

48 | P a g e

$�:�����%�%�&%����0��� 0��>>������� >�W()������ 0����:C���������0>���0�����

,��0>���0���� , ���� (0��� 0��>>����C� ">��

���� I��� M)M��YG<��ML)�>�L%L)E= M&

����� TLT:������<M9)�M9)��(= ())��YG ML

2����2���������������� ������L<L9*�M9)��(= (%L��YG<��%UG�M)))E= M*

������ ������4�#/�� ())��YG<&L))-M)))E= MT

������&��� >�()�����4��

#���������+���� ��������,/�� ����,��6���� �����/���9 !����� %%����������� ��

������ ���,���������� ,�� ��7��� 6���� ����� 6��� /��� ��� �������9 �� �������� ���

��������4����� ������� 4�����������������-������������������4���������9

#�� ���+�������� ������ ���,���������� ��4 ��� ������� ������ ���,���� �4 �� ������

�������6������/������9J�6�+��� ���������������������������7�����-������������

�����6�������������������������� �������9��������������������������������,/���

������ ��� ���� �, �������� ,�� ��� ��+������� �, /�� $�����49 >�������� �� ���

��,��������,/���� MLS�, ��������������4�����+����� ����+��� �� ����� ���*LS����

���������������4 <����=9 �� ��������� ��G/���� ��� ,���������� �������+��� (LS�,

�����������6�� ����+��� �� ����� ��� ������������������4 �� �����,��������� ��,�������

����������������9G������/�����������������B����������������������������+�����

�����������,%))-%()a�MM�MW9#��������������������,������/�������������������

�������������������������������,������4�������������,����������� ����4�����,�������

�+���������9!�����%(��������������������������������,/������������������������

B�����������������MU9������������������������������������������������,,���/��

��,������<!�����%M=&)9

����������������������������

������������������������� ���������������

!�&0��AA�)7��4��� >����&��� �>�&0���� ���� ���<��&�=%�����&%��=��%�()�������4% �4% ����

Page 50: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

49 | P a g e

�����$�����4� ��� ������-������ ���,��������� ������ � �������� ��� �����7� ��

���������+����������4,��6���������/��� ������������������������?�������4A�6�4

,������/�����9������������������������������������������������������*)-W)a�&%9#��� ���,��������� ��� ����� ��� ���������� ��� ��-� ������� �, �������� 4 /�� ����

�������������������,�� ��6���/���������������������������,�����������������

��� �������� ��+��� ��� ������ ��� ��������� ����� ��� ����4 �+�� ���� ���� ���+��������

���������������&(9�������,������������������������4���������� 4���������

����������6���Y������������������4���������9#������7�����,�����������4��

�����������������,����������������4�������������� �4������������������8����

�����$�����4+���������������������,��������������9J�6�+�������������,�������

�����������$�����,������������������������ ������,����������������� ����49

!�&0��A��+�>�0��� >�I0���� ����4���0�� ���0������� 0�40�B@���

!�&0��AB��4������ �� >��0��� 0��>�07� �������> ����>>����I0���� ����4���0�������

Page 51: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

50 | P a g e

�= =

!�&0��A���G��>���� �� >���&%��>� ��(��:�������0�>�������:G���%��� >�=%�����&%��()�������� ������� ��0���� 4���� �B@D������

#���������,������-�������4���������,,���?/�� ������A������f6��������������

����4������,������� 4���4�������� ��������������������,�����+����� ���������

��������������������������-��������4��<!�����%&=&M�&&9#����,,�������������7����

��+��������,������������� ���, ���/�����������������������������4��������

4���������6������������������,�������������9

0������4� ����������������,J��-�����E������������,���4��+��������,����,���� ��

6���������/����+����������6���,,�������4����<!�����%L=&L9#�����+��������������

6���6�����������������6������������,,����������,%()��YG9#��,���� ��/��������

�,,��� ���4 �������� ���������� �+�� ���+�������� /�� ��+���� ��� ����� �� � ��

��������������������4,�����47�����,�����4��7�/��� ��7������������9

!�&0��A?�#�%������>�:������ �� >�>�7�:��=%�����&%��()�������?���

f/�� ������������`����������������6���+��4������,�������9

Page 52: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

51 | P a g e

���()����&%���&�����%����<��

#���������+��,/�����������4�������������7����+��4 �������������6���,�������

�����������������4���6�������4�,����������9!�����%*����������������+��������,

/�����7������� 4��,,�����,������,�������������������������������������,�������

�+������� ,�� �����������, /�� ���������4&*9 #�� ������� ?/��������A < �+ ()%&=� ���

��������������/�����7�������6������6�� ����4��M%S��()%L���6��������������

������� /�� �������� ���7�� 4 (MS �, ��� ��� �� �������� ���7�� ����� <!����� %T= &T9

"����+����������������4���<"�4()%L=������������������ �����7��,��/�����������

6��������g(*9*L ������ 4()%L&W9

��������������2(���������������4������������������� ��������������������������

�����������������������4-�,,������/������������������������������������������������

���������49#���4���+���������������6�������+��4��������������4�������-�,,����+����

�����4-�,,�����������������������+�������������9!�����%W�������������������������

�,/�����������������������,���� 4������������������������ �����������&U9#���������

������� �����7���������������������������������������/�����������������������

�������������������������������������������+���������������������9���������%)-()

4����� /��- ���� ����������6��� �� � �4 � ��� �������� ������� �, �������� �� ������

�,,������������������������ ����������9

,���� �� #\

!�&0��A.�)� �0�� �� >�()�����<���%���:C�>���� >��44������ ��.���

Page 53: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

52 | P a g e

!�&0��A��()����&%���&����<���%���:C��&� ������

!�&0��A-�)���4����()����&%���&��� 4�� ���������@���

� �

(MS

(%S

%US

%MS

US

%LS

����� ����� .9�9 >������,�� '��� ������

Page 54: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

53 | P a g e

1�� (0��������������������()����&%���&�������

����������� ����������������������,��������������������+�����4� �������-�����

��������7�4���������,����������������������6�������4�������������������������

�����������������95���,�4��������-������������������������,�����������������������

<��=�4������<1=������%L������������������</�������� �����������:��# ��4�J��

���#��1 ����/�=L)9#��������-���������������+� ����������,������4�������������4

����������������������������+���������������������������������������4������������

����������������9

>,���-���7����������4�����������4 ������������4���7��6������4���������4

�������������6���+���������������������92�����������������-�����������������7���

����� ���������4 ���6������ ������ �������������������, ����-�������������9>��

����������+����������,����-�������������������� �������+��44���<W))S��()%%=L%

��������������������� ���ULS�,����-��������������<��())U=L(���� ���L)S�,���

6����������-����������+��9

"����+�����������-���������������,����-�������������6��������������+��4�������

���������� <���� ����������� ���� �������� ������ ���Y�� ������ ���������=9 #��� ���

��+������� �, ����������� ��������� 6������ ����-����� �������� ��� ��� ���������� �,

���������+����������������������-���������������� ���������������������������+������

,��,�����������������������9

�� ���� 6��7� 6� ��+� ���� �6� ������� �, ����-�����-,��� ����������� ���������� �������

����������$����������<K��=95�,���������������������������������4������������

��������������������������,�������������9

Page 55: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

54 | P a g e

*����&��������� �&�� ��������� �4 0����

��� �% � �0�������� >� �&������ ��0���

�������������������������������,�����,�������������,������������� 4������9#��

���������������� ��� � ��������8�� ���� �6� ��,,����� �������� �������� �� ��,������

,���������������������������<!�����%U=LM9>��������������.�>��������4�,�����

������������������4����,�������������������������������+���������,�������������

��������� ��+��� 6��� ��� ��������� �, ��� ����������4� ��� ��� ������������� �� ���

����������������������������������������������4�4�����4,�����������������������

��+���+����L&9

!�&0��A@�9�:� ��<����&C����&���� >��C4�����4% � �7����� �&������ ��0�YY�

G������������� ��� ���������4�,�����������,���+������������������������,���

������������������������<�)=���������������������������������<�%���(��������=6������

���������������������������<�������������=9#�������������������+��4,�������������

�,%)-%L�������9>,��������������������������������4���������7�����������4��������

+� �������� ���������� <+�= ��6��� +� �������� �����4 ��+��� �� ������ ������� �����9 #���

+� ����������������������,����������-�������+��������������������������������������

^^'� ����7������4���������+���� ��������������YY����6�7�9����+��9���Y>���4�����_��������4Y>���4�����_��������4_(9)Y%)_�����������_"������Y%)!SM>_�����������������_���������4

Page 56: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

55 | P a g e

��6��� �����4 �, �������+� �������� �����4 ��+��� ��������������46������ ��� �������� �,

���������9

>����������������������������������������������������4����,,�����������������������9

!�����4� �� ��� ���� �4 ������ �� ��� ���������� ������ ����� 4 �������� � ������ ������

,�����������9�������4���������4��� ������,����������������6������������������������

+����������������+������<��=9#������ ����4�,��������������������������,������,

��������������������4 ��+��9�� ������ ����������,�����������������6������������

����� �, %)-U �� %)-T �������� ��������6��� � ������+����� �, ��� �������� ��� �����9#��

� ���������� ,������������������� ��� ���������� ���+������� �����6���� ����������

�������������������4���������������������������������!����7-�������������LL9

#�� �����4 �, ,����������� �� ��6�4� ��6�� ���� ���� �, � ������� �����4 ��� �� ���

��������+����������� �, �����4 ,��� �������� ���+������ ��� +� �������� ����������9#��

��,,�����������4 ��6���� ��������������������������������������7�����,�9�������

�,�������������������������,����������������������� �������������,�����������������

�,������������������������4 ����������������� ��������,�������+������������,���

�����6��������������������������������,,��������������������� ������+�����-�������+�

+� ������������������L*9

����������������������������,�����4��� ��������� ��6��������,,������������������

�,�����������������������������������4������������������<���=9����������������������

���������������,����������������������������������������������<�%��#%��!�����%U=9

>���������������������������������������������������������+��������,�����<�����

����� �, %)-* �� %) ������� ������= �,��� ������� ��7 �� ��� ���������������� �����LT�

���������������,������6������������������6��������4�����+�����������<������=�,���

����+�������������������9

:�������4� ��� ���������� ,��� ��� ������� ����� �� ���-����6�� <�� ` )=� ��������� ��

,����������� ���� ��� � �������� �+�� �� ���� ����������9 2� ��� �������4� ���

����������������4�����4��,,������� �� ���+�������������������������������������

������������������-,�� ��������������� �������,���������������������������<��`%=LM9>�������� ������-,�� �����������������4 �����6�������������-�� �����������

+� ���������������LW9!���������������������������,������4����������������������

�,��������������������+������������� �,�+�����+��������-�������+������������LU9��

�������� ���+� �����������������,,����+��4� ������������4��+��4 ��6����������

Page 57: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

56 | P a g e

<�����TTE��$�����������=����$���������� ��������4���������������������������� 4

��������������������,��������������������9

!���������� �����������6����4 ���� �� ��� ,�����, ������� ��� ���������4 ,�� +������

������ ���� �� ,���������� �� ��� ,���������� ����������� ,���������� ����� ��� �����-

�������� ��+����*)-*M9 !�� ��+���� 4����� ���4 ������� ,���������� �������� ��+� ���

������� ,�� ��� ������� ���� �������� ��� ���� ��B���� ����4 �, ������ ��������� ���� �,

�4������������6��������������*&-**9#����� ���,,�����������������������������

��������������������,����������������������������9��������������������������

��������� ����4 ������� �������� ��������� ��� ��������� �, ������������� ��

��,��$������� �������6��7��� ���,,����+���������� ������*&�*T9�����������������

�����������+� ��������������������������� ��4���������*W-T%�$����������+���+��T(�

TM������������������������������T&-TT9J�6�+������46�����,��������������������

�, ��$����������� �� ���� ���+������,�������������90������4� �����������������,

������������������� �� ���+������������������������������������������TW-W)9#��

��4�������������� ��� ����������� ������� ������� ���������������� ,����������

��������� �� ���� ���������� 4 ���������� ��� ������ �, �������4W%-WM9 �� �������� ��

����+������,������������������������������,����������������������������������

������,������������ �������-���������������������� ����4���������4�����,�� ��6���

����������������������������6�����������4�����������W&-W*9������������6�6���

������� �� ���� �������Y�������������� ��������������� ��������� 6���� �������� ���

�������������������������,�������-������������������9

���� ��&�����4% � �0��������� �4 0��������()���> ��=%�����&%��

>�������� �� ��� ���6 ��7� �, ��������� ������� ��� ����4 �, ������� ���������+�

������������������������,��6���������-����������+������������4�����,�����9#�������

�,�������������������������������������������,��������������������6���������

/����+������+��4��������+�������������6-������������������� ��������,,����������

���� �������� ������� ��� ��+���� �������� �� ����-� ��� ������ 4 �������8��� �����

,��������������9#����� ���������,��+���������������������������B������ �������

��4����6��� ���/���6����������WT�WW9J�6�+�����������������6���������������������

��� ����4 �, ������� ��������� 6���� ��� ��������� �� �� 6���-������ ������+�

������������������ ��� �������� ���6 ��7� ���,������� ��� ������� ��������� ���� ,��

�����-����������+����WU9

Page 58: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

57 | P a g e

�� �������� �� ��������������� ���B������ ������� ��4����� ����� ��� ���� ������� ��

���������������������4��6�����/���������<#� ��W=9#���������������,��"������

���� ���������6���������/����+��+���� ����������:� /�������� ��7��4����8�����

�, ����4 ������� �4�� ���� �"">9 #��� ��� ������� ������ � 6���� �����6��� ���

������������,<)9M(�)9MM=�6������������������������,W)� ��6���������-������� ����4

�,T(�����U)9#�������,�����-1���E6�7�4������8�������+����,������������,�������

�4�-�������� �4 ��� ���������� ,��6���� ����� /����+����� �,,����� ��� ����-���� �������

��� ����4��������������������-�������������������������������6��������� �������

�����������������6���6�����������������U%9#�������,�������������������������

������� ���������� ������� �4� ��������� �� ����� �� �� ���4 ����� ������U(� UM9 #��4

���6���������6�������������������- ���/��6��� ������ 4�����������������,�����

�������������������4����������4�����UM9J�6�+�������6�������������������- ���/��

���������������7���,��� ����4�,����������������������������������������9#����������

�����,'�-1����'����������������6�������������������� �� ������,�������:�

/�� ��� ���� 6��� �+����� ,���������� ���� �������� �� �� ���4 ������9 #�� ���

��������������6�����������4����������������������6���������6���������+������

�,,������4 �, W&S��� ��� ,�����������$������4���� �, U&SU&9J�6�+��� ��� ,����������

����G/���6�������4����������6�����%�����,������������������������9#�������,

.�����7������������������,��������������+���+� 4��������� �������4�������������

,�����������������������������+������,���������,������������+�������������������

$���������,,����������UL9

>������ ������� �, ���� ��������������� ���������������� ,�� �����-�������� ������ ���

�����������-���������������<>��=����������������U*-%))9:�������4����47�����,���

��������������������������������������������������������������-$���������,,���

���������������������,,�����������6�����������������������������������������%)%9#��

������������������������4����� ,�������������������������������������,

�������������-$������������������������������%)(9#������,���������������+��4

������ ���������� ��6�+��� ��������� ��� �������+��4 ��� ������� ����4 �,��������� ������ ��

����������4%)M�%)&9!��������������������������������,���������������������+�

����� ��������������������+�������������������� ���������������������9J�6�+���

��� �����������-������ $�������� ������ � ������ ,�� ��� ������� �������� �� �

����������������������������+����9#���� ��6��� �������,������������������� �

��������6���������������,���������������������$��������,�������-����������+����%)L�

Page 59: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

58 | P a g e

%)*9#��>��������������������7������+��������,�����������,����������������������

����� �������� ������ ���� $�������� <�� � ���+�� ,�� ���4 ������� ,���������� �� ����

�������������=9"����+������>��������������������� �� ��������������,����6����

��7����������4�����������������������,�����������,�������������6�����4���

��������9 >� ������ �, ��� >�� ������� ��������� �� �������4������� <J��= %)T9 #���

�������� �� ���� �� �� ������� ���+��� 6��� ���-������+� �������� �� ������ �����4

������+�6������������������.F����6��������������������������,��,������/��

������������������9

>�������� �� ��� ������������ ����������������� ,�� ����� ������������������� ����

7���� �, ������� ��������� 6��� �������9 J�6�+��� ���� ������� ��������� ��+� �� �

����,��� ���������������������������� 4����,�������������������������+������4

���6����������������������������������������4���������9>������������������,

�������������������������������������������������4�,����������������������������,�

���������������9������6��7�6�6���������������������������������������������������

�����������4 ����������������������� ������������������������������ ���������

�������� ������ ��4���� ��� �� �4������� </�J= ��� �������� ������� ���������������

<��2(=9 #�� ������ ����������8������ ��� ���� ������� �, ��������� �4����� ��� ������

��� �������6��� ������������,����������������������,�� ��������������6��� �����.F-

/���9

� �

Page 60: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�

4���A�H���:��

&��4

%��������%�

59 |

Pa

ge

$�:

��-�#0�

���C� >� �&��

���Q� �&�

� ���������

��0���:���

�=%�����&%

��()���

#��4��� �>�&0���� ��

$�4����

�% � �0�

�������

30�

��0�

�8����E�

(38G�

��� 4

�����

�����

���

�� 4

���

�� >�W

%�����&%

��()�

��C���

8���

E">�G �

$%�����

���:

����C�

$���

�4��

���

���:

����C�

$C4� >�

()��

�+)

�7�

�+)

�C�

"��

(0��� 0

���>>��

���C��

E��QW

G�

��$�

ZZDA�-�ET

G�

��������M)<�����=�

��7���4�����4�����<���=

�"">

U(S<��������M)���"">=

%))S<��������"">=

-�

��:�

/��

&L)��

)9M(

)9MM

W)

-LUW)

()%&<U)=

�5 -0������5 -�����

��������

WLS<�����=

&%S<���=

��:�

/��

&L)��

)9M&W

)9MM&

WL

(M9T

&W%)

()%%<U%=

���4����- �����4�

���4�����

Y>

--

����/��

���&M)

��

)9MM

)9MM

--

L&*U

%UUW<UM=

!����������<�����=���"(<���=

���4�����

U&S<,���������������4=�T)S

<��"(�����4=

--

��:�

/��

&L)��

)9M%

)9M&

--

*L*M

())T<U&=

���4<,����������4�������������-

��- �������>������������=

���4�����

LTS<�����4=

--

��:�

/��

&L)��

)9(W%

)9MLT

--

TWL&

())T

<UL=

5#��#�

���4�����

WUS<������,������4=

-�

��:�

/��

&L)��

)9M(

)9MM

-%(M9W

<M)�>=

*%%M

()%M<%)U=

�5�#�:<������-���=�

2�F< ���=

���4��4����

����� ����

()VM)S<,���������6�����=

--

/����

������

ML)��

)9MM

)9M(

--

L*%W

()%&<%%)=

cc#��������������������������������������<��#=�,����������������������,���"����4��,��������� �����,�����������������4������������

/����������������������YY6669�4�+����9���Y��-��Y�����-���-���������Y�����Y���-�����-����������9���

Page 61: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�

4���A�H���:��

&��4

%��������%�

60 |

Pa

ge

$�:

��@�#0�

���C� >�K0�

��0�

�� ���:

����=%�����&%

��()���

#��4��� �>�&0���� ��

$�4����

�% � �0�

�������

30�

��0�

�8����

E�(3

8G�

��� 4

�����

�����

���

�� 4

���

�� >�W

%�����&%

��()�

��C���

8���

E">�G �

$%�����

���:

����C�

$���

�4��

���

���:

����C�

$C4� >�

()��

�+)

�7�

�+)

�C�

�"+�

(0��� 0

���>>��

���C��

E��QW

G�

��$

[[DA�-�

ETG�

����YD��Y���D��<�����=�

����Y���YD��Y���D��<���=

����������K��

�������������

T(S<�����K�=

M&S<���K�=

--

��:�

/��

&L)��

)9(&

)9(%

-&%

)()%)<%%%=

"������������D�V��V�YD��

K��

�������������

TLS<����K��=

--

��:�

/��

&L)��

)9M&

)9M*

UL

TM9(

L(%*

()%L<%%(=

��:�<1>:���M@ =@�����

(YD��

���K���� �������������

�#�#>

Y>

��:�

/��

&L)��

)9M*M

)9M(&

U%

M9T(

&%(%

()%&<%%M=

����YD����������

����Y���YD�����K��V������

��������<�"=

��������������

WUS<�����K�-�"=

*MS<���K�-�"=

-�

��:�

/��

&L)��

)9(M

)9(%

-&T

)()%M<%%&=

���<���=�D��<�����=�

D����< ���=K��

���4<��-"

">->>=

����"

">

*)S<����������=

--

��:�

/��

M*L��

)9(U

)9M%

--

W(*M

()%L<%%L=

������%-�YD��K��

�����������4

WLS<�����=

LLS<4����6=

MUS<���=

-�

��:�

/��

&L)��

)9&%MT

)9MULL

W%

-MM*)

()%M<%%*=

���YD��YD��K��

�"">

U(S

-�

��:�

/��

&L)��

)9M((V

)9M(L

)9(U&V

)9(UW

T)-

T(

(&9*V*W9*

LUL)-

*%L)

()%M<%%T=

dd#��������������������������������������<��#=�,����������������������,���"����4��,��������� �����,�����������������4������������

/����������������������YY6669�4�+����9���Y��-��Y�����-���-���������Y�����Y���-�����-����������9���

Page 62: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

61 | P a g e

���30���0��� ���

��� +��� �0��� ��� �K0���0��� ���

K���������������8�-��������-,��������������������������������������� �4�����46���

���+��������������,,�6�����������6����6���,�����4�����+���� 40�������4������

>������7���+���������4%UW)�%%W9#��$������������+� ����������+��4������������

�����,��������������������������8�-���� ���������������� ����������������������6

�������� ������� ���� ����-��� ����4 ��� ���� ���� $������ �,,������4%%U9 >�������� ��

�����������������������������������������+������ ������������ 4���������������

���������� ��������49G���������6���$������,�����4��� ��� �������������,���

���+������ ��������������������� ���������+������������+������ ���<!�����

()=%()9#��������4������ ������������������������� ��6���������������������������

���� �� ����� �� ������� ���� �����9 �, ��� ���������������4 ������ ����� �� ,����������

����� ��6��� ��� +������ ������ ������������� ���� �����������-������� ��� �

�������6����6��7��������+������� ��,���������������������,���������,� ���������

������?�������A9#��������������+������������4�����������������������������,������

�� ��� ������ �������� �, ������ ����� ��������������9 #��� ��������� �������� �� ��

��������-���������7��6������?�������5���������A9

!�&0������4������7������ �������������:���&�4����� ��0�� �A�����

�� ������������� ��������������� ��� ��8� �, �������������� ��� ������4 ������ ���� ���

�������5������������� �����������������������4��+��� ���������������9G������

��8��,�������������������������6���������������<6������������ ��������������

5���������=���������������������������������,,��,���������������������9#����8�

�,$�����������������������������������������5������6�+����������������$������

Page 63: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

62 | P a g e

��������4 ��+��� ����������������� ��� ����� ����������� ��8�-�������� ��������

<!�����(%=%(%9�������������� ��7����������������������� ��������,�����������������

���������������������,������6�����������4�$�������� ������,����������������9

#�� ������ ����� ��6��� ��� ���������� ��� ��� ��� +������ ��� ��� ��� �������

6�+��������,�������������4��� ��������9

!�&0���A��%���&C����������:���&�4�=��%���>>������J�� >����� ��0�� ��A�A���

#���4��������,$�������������������4 ��7������������������+��+������������������

���+��� ���� �� ����������� �������4������ <J�>=� ������4�������� <#2�2= ��

������4��������<#2�=9#����������, �������������� ������,����,$�������������

��� ���8�������������������������������������������+���������6���,$��������������

��� ��7�9#��$������������� ���������8��������,,������4������������������������

����������������������������D���������,����<!����� ((=%((-%(&9J�6�+��� �����

���������������������������������,����$�������������������-��������������

���,����,��������������������������,��4�����������%(L�%(*9>�������$���������

$����������������6�������� ������,��, ���� �����������������������������

������������4�,� �������%(T9�� ������������������������������� � �4��������,���

����� $������ ���� �� ��+��������� ��������� �� ��� �������� �� ������4���� ��8� ��� ���

����������, $������4���� �,,������49E������� �� ��9 ��+� ���������8�� ��� �4�������

�,,�����,������7����,��(@����,���$���������� �������%(*9����������+���������

Page 64: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

63 | P a g e

���������$��������������������6���,�������������������4����+�� ���$���������

������� ����4������8��������D������������������9

�G

:G

!�&0�����#0����C� >�� ��K0���0��� ���=��%���>>����� �4 ���� �D���J���������� �����&��

L�>�&0���G�����:G�����4� �0���>� ��MA�BD�A��ND���4�����C��

Page 65: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

64 | P a g e

���� � ���%���K0���0��� ���

#������-�����$������������� � �����4��������8������,����4�������������������

������������� ������,���+������������������� ���<)�� �]�">����� 0���� ��

> 0���������+�����4��������������������=%(W9#��������-�����$�������������������

������6���,,���������������������������������9������4��������������� ������,�����

������������4�����4��������������������������������������,���������������������

��������+�����������������������6����������������������$������4�����,,������4�,

�������������9%(&#����,������������4���,����-�������������������������� 4 ������,

���� ��������� <��% �� !����� (M�=9 #�� ������� �, �4� � ��������� ��� ����Y���%(U�

����YD��%M)� ��>�Y����� ��� �����(YD��%M%9 �� ��� �4� �� ���������� ��� �����4 �� ��

���������� ���������� ��������������9#����������-������� �� �������� ����,,�����

�������������9#����,������������4�������������� 4��������4��,,������ ��6������

+������ ����,�������������(���������������� ����,�������������%�6��������6��

������������4���,��������������������<��%(��!�����(M =9#����4���������������,

��������,��������-�����,��������������<�9�9����+�������������������������������������=

��������������������9#����������,�4���������������D�#�Y�������#�Y����%M(����

��#�Y���%MM9�������� �����������������,�������������������������������������

$������ ���� ��+� ��� ��� ��������4 �������� ,��� ���� �����9 �������� �����

������������������������4����� �������6������,���������,����4����������,��4�� �����4

�����������,�����������������������<�� ���=6����������������������,������������

����������������,���%M&�%ML9

!�&0���B�E�G�$C4�+�����E:G�$C4�++� >�� ���%������� ��0�� ��AB.���

Page 66: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

65 | P a g e

>������������+�����4������� ����4�,$�������������������6���������,�������������

4�������4��������������������������������,��������+����������6�����4���9#��

�����,$������������� �����,����,����4������� �� ����+� ��������������������

��� �������%MT 4��������6��������- �����������������������������������D���D����

������9��+���� �������������6�� ����D�� �������+����������������4���,�������

,����������������������������������,���������,��������������%(L��+���������������,

����� ��������� ���� �� ��(@ ���%MW� %MU� ��� ��������� ��� $������ 4���� �,,������4 4

��B�������������7�����,D�������������$����������%&)9

����� 30���0��� �������()���> ��=%�����&%��

#�� ,���������� �������� �, $������ ���� ��+� ��������� ������� ��������� ,�� ��������

����������9��+���� ���������,$���������� ������� ,�� ���������������������+����

<K/���= ���������4��+�����+������+��������+�����+���������������/���<2/���=

���� �� 6��� � ������� ��� �����6 �������� ����� ��6 ����-�� +������� ���� �������

��� ����4����� ��������������� ����,�����%&%-%&&9#�������7� �������������,$������

���� ,�� K/��� ��� ��� ������ �����,�� ���� $������ ���� �,��� ������� ,�������� ���

����� ���������������9#����,��������������,$������������������������������4������

�����������,����$���������,���������������� ����������9

>������������������������6��������� 4������ ��������,.FY ���/����������6���

$����������9#�����-��������������-�4� $���������� ���������, ������4 ���-

�������������������������6������+� ���������������+����6��7������������,

1M>�L2%(���M@<1>:���M@=�������������������������������,���6���������9>,�64����

�������4�������+��������������$����������6������.FY ���/���,��6����-��������

��+����<���#� ��U=9#������+� ������4�,,��������+����������-$�����4�,$������

����,��/���9

#���������������,G��5���������+��������6���������-����������������+��+���

��:� ��������� ���� �� 1>:� ��M@ ��� ����-����� �����(YD�� $������ ���� �� �����

������%%M9#������,������������������6���������6������������������,<)9M*M�)9M(&=���

���������������������,U%��������������������,()�>9"����+������/��Y��:�YK�

���������� ������������������������������� ����4������ ���������������9J�6�+���

������������,,������46���������6��M9T(��YG9#�������,���B��'����������������

����������� ��$����������-��������������<K�-�"=��+����������� ���/���%%&9#����

Page 67: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

66 | P a g e

���������6�������� 4���������4���,������������,���K����� ����-�����48�����-

��� ������������ �, ������9 #�� ���� $������ �,,������4 6�� � ������ ��� ��� ��������

��������4 6�� ���������� �� � ��� U)S �,��� ()) � �, .F ���������9 J�6�+��� ��� ���

������������,�����4�6��������,�� ,������ �����6���� ���������� <����`)9MMM�4`

)9MMM=9#�������� ������� ����+�� ��� ��������������,��������,$���������� ,��

6����-������������� 4��� ����������������� ���K��-���������4�����6���.F-/��

����%%L9 #��� ������� ��4����� 6��� ���������� �� ��� �4���� �� ����� �� ����+� ���

����������,$����������������������������������������4�,6���������9

>�������������4������,��������� �+�����4�,����,��������6�����������������

6���� ���/��9J�6�+����,�6��������,6���������-����������������+��+������$������

���������.F-/��6����������9>����������1����������%&L����.F-/����� �����

����������������������,�������������������4 4������������ ������������4�������

�� ��� ������������� ��� ������+� ��6�����,���������9 �� �������������$����������

���6�� �����$�������,,������4 �����.F ����������������� ���� ���$�������,,������4

�������������&L)�������������9������6��7������������,�6��4���,����-�����$������

���� ����������YD����������(YD���������$����������Y��4�����������,����6���

.F���Y�� ���/��6��� ���������9

#0����C�

#��������� ���� ����-���������������+� ������4 ������� ���������������� ��

G/��� ������4 �������� ������������9 J�6�+��� ��� �,���� ���� �, ���� ����� �������

��������� ���%(S�, ������� �,G/�� ��+���� ��6��� �� �������,,�����4 �� ����-�����

��������� ����� � ��� ��B�� �� ���� ,�� ��+������� �, G/�� ������������9 #��

���������+���������������������6����������-��������������������������������������Y��

$������ ���� ��+� ����� �����,����� ���������� ,�� G/�� ���7���9 #�� �������� �,

��������4�����$����������,�������-��������������������� ��������8����#� ��%)9

�����������6��7�6�6���������������������������-�����-,���������� ���� ���Y.F-

/��� ,�� �������� 6���� ����� ��������9 !�����4� 6� 6��� ������ ��� ����4 �� �������

�������������������������������4 ��� �������������������� ���������������������

������� �� ����� ���� ����������������������� ��4���� ��� ���4������� </�J= ���

������������������������������<��2(=9#���6�6���,������ �����������,����-�����

Page 68: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

67 | P a g e

$���������� ����������YD����������(YD��9#����� ��������,/��Y����-�����-,���

���������6����������������������������������6��� ������������������9

$�:��A��� �4���� �� >�4� 4����� >� �&������C�D� �&�� ���������C������K0���0��� ����

�� 4����� ��&�����Q� �&�� ���������C�� 30���0��� ���

> �������������� �������� ���� J���� ��� ������6���.F������6����������6�+�������

"����� ����������,,������ "�������� ��6���(L�)))-(L)�)))��-%<%&*-%L)=

J���� ��6���%))�)))-%�)))�)))��-%<%L%�%L(=

��������������� >�4���������� ���� ���� ����6����4������� ����

�������������� ��� ������ 4,�������������� ��� ������ 4���������8�

K������4�����,,������4)9)L-%9)<+��� ��=%&U�%L)�%LM�%L&

)9)%-)9(L< �0=%&&�%LL)9%-)9U<+��� ��=%%%�%%(�%%*)9(-)9T< �0=%L*�%LT

���� ����4 �������,�������������� ������� ������������������K����,���

��8� "����������8�<� ���)9L��= �����������8�<%-%))��=

#��������� ����4 ���������4���������������� J�������������������������������������

�������� ����4 "���������4�����4����� �� 4���� �������� :���������

#������4 F��4,�����6��+��4����������������4����������

F��4����<���+4���������7���= ������� ���+����� 4������������

� �

Page 69: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���A�H���:�� &��4%��������%�

68 | P a g e

Page 70: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

69 | P a g e

�/*�$)"�++�

��&�����4% �4% ���:����

=%�����&%��������&��� �����

� �

Page 71: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

70 | P a g e

� �

Page 72: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

71 | P a g e

+�� ���C�� ��%C����/�4C��������������> ��()���

#��� ������ ��������� ��� �4������� ��� �������������8�������, ��������������6����

��+��� ��� ����������� ������������������������ �� ����� �����9#�� ������� �������

6�����������������M��,,�����������������������������������������������������M*L

��.F-����������������9#������������������������������������,��������������

6�����+�����������������������������������+������ ���+������� ������$������

4���� 6��� ������ �� ����� ��� ����� ������� �������� ,���� ,�� ������� �������

�������- ����6���� �����-�������������������M*L��.F-����� ����������9!�����4� ���

��� ����4�,������������������������������������������,���������������6������������9

*��+��� �0��� ��

#�����4�������4����-&J-4��� �������������������,���������������������������

�,����4�������4�������������������������6���������+������4���7����&�-4���

������������� 4h-���B�������4����9#�����4�������4��������6���������������������

���������������� ������-����������B������ ���������6��� ��� ����6�������������

������������9#������B�����������������7���������� ����4 ,������������,�����,�����

���-���,�������������������������������<Q���]*%)��=%LW9#�����4�������4����-&J-

4�������+���+�����6����4��������+��������������������������������������-��������

������%LU������������������%*)�,���������� ��-�������%*%��������������4��%*( �������,

����������4���������������6������������7�����,�9

���� �4�� �, ���4�������4����-&J-4��� ����+���+�� ��+� ��� ���� ,�� ,� �������� �,

������������-��������������<2/���=������������������&-<���4�������4����=-(-����4�-*-

<�-<������4������=��4�4�=-&�-4��� <��"=� &-<������4����-(-����4�-*-i(-<(�M�*�T-������4���-

%��L�- ��8�i�Bj$������8��-W-4�=+��4�j-&�-4���<��"(=���&-<���4�������4����=-(-����-

��4�-*-<%�%�T�T-���������4�B��������-&-4�-+��4�=-&J-4���<��'#5=�����6���!�����(&%LW�

%*M�%*&9 ����-#��������������+��6�������4���-���������� �����������,��2/���%LW9

��"(��������+��+�������,��"��������"(��������������,��74������������

�����������+��������������������4����������������������,��"9��'#5��������

���� ����������������������������������,,������4�+����"������,��2/����+���� 4

�����������,���������4������������� <����- ��4� ������������4������= %*L9J�6�+���

��������4�������4����-&J-4�������+���+��������4�������������������������4�������

�������������,��6���������,���������4 �����������9/�7�6������4��������4��������

Page 73: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

72 | P a g e

����������������������������-����������������������������������������$�����������

�������-������������������ ��������������h-����7����,�����������������������,���

���-�������+�������+������,����������������%LW�%**9#�������������������� �� ��������

������������������,�������-����������-������������������9

!�&0�����#�%�������4������� �� >�� �� �����������&� �&������C��> ���()����

#�� �4������� �, �4��������� ���4�������4����-&J-4��� ����+���+�� ��� ��+���� � ��6

�������4,��,� ���������,���-�����������������������9#�������-��������������,�����

���4�������4����-&J-4��� �������� ��� � ��,���� �� �����������-������� ��������

<>��= %LW�%*T�%*W9#�����4������������4�������4����-&J-4��� ��+� ����4������8�����

���6�������������������������������6��� �����������������,����������������������

����������������������������������������%*W92�������������������������������

6��7�������������������������������� 4�������,,������������,�������������������

��� +��4� ����%*W9 #� ����� ��+���� ������� �, �4��������� ���4�������4����-&J-4���

����+���+����+� �����+���������,������������������-�������������������������#J!-

6���� �������U*� %*T9 >� ������ �� �� ������ %� ��� ���������������� �������� �, >��

������� ��������� �� ����� ,��� ��7� ��� ��+������� �+�� ���4 �������������-$��������

������� �4��� 6���� �������� �� ��������� ���������+� ������� ,�� �����-����� ��������

����������9

>����������4�6���������+������������,�����4 ���-���������������������������������

����4 �, ���4�������4����-&J-4��� ����+���+�� 4 ���-��� �������� �, &�-4��� 6���

�����4 �������������� ���� ������4������� ��4������� ���4������ ��� ���4������%*U9

#��������������4��� ���� ������ 4"���� ��������9 4������������,&J-4���6���

*-�����-���4�-��� ���� ���� ����- ��4� ����� <J"�>52�= �� ������������ �� ���� ������

������ ���6�� 6��7 �������� ���� ���� �� &W) ��%T)9"����+��� ����� �� �� �������,��

��������������4����� ���-�����������4�������4����-&J-4�������+���+��,�����������

�������� ����������9J����� �����+��������, ���� �������,���4�������4����-&J-4���

Page 74: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

73 | P a g e

����+���+�������������� ����,������6�����������,�����-������������������������4��

,��,������������������������9

�� ���� ������� 6� ��+� �4������8�� ��� ����������8�� �6� ��,,����� ������ �,

���4�������4����-&J-4��� ����+���+��6���� ���� �� � ��� �������� <������ �= ��� � ���

�������� <������ ��=9 #�� ������ � ��������� ��� <(�*-��"���4�-%-����4��4�����-&<%J=-

4������=���������������<�"��=����+���+�� ������&�-4���6��������������������74�

������������,�-��74���������9#������������+��+���4������������4���"���4����-(�*-

����4�4�-&�-�4��� <��"��= ����+���+��9 #���� ���������������� �������� ����� .F

����������6������������� ��6���.F-/���6��� �������������������9

���"�0������������0��� ��

��� #C��%���������%�������J��� ��� >��,�������������

!����� (L ����������� ��� �4������� ������ �� ���-���������"�� ����+���+��9 !�����4� <(�*-

������4�-&J-4���-&-4������=�������������� <A= 6�� ������ 4 ��� �������� �, (�*-

������4�-&-4���� �������������������������������4�����������������������������%T%9

#�� �"�� ����+���+�� 6��� ����4������8�� �� ���+����9 #���� ��� �"�� ����+���+�� 6���

�4������8�� 4������������,�������A6��������4���������������������������������

��,�������������,��%-(�����9#���������������������,�"������+���+��6��,�����4

�������� 4 %�*-���������,�����4������������� ���������A ,����6��� 4 �������

������������������������������������������7�,��������4�����,����6�� 4���4�������

<!����� (*=9#��������������,����"������+���+��6�� � ������������������������

����%L)a��6������� ���������4�����������,���������� ����4,������"������+���+��

�����������������������,�������������4���,/���9

!�&0���?�#C��%����� 0���� �:�0�������&��,��������������

Page 75: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

74 | P a g e

!�&0���.�#�%����������� ����%������> ���%������ �� >��,��������������

#��.F-+��� ��� ��������������,�"������+���+��6���������������������������

����������������������<!����� (T=9#��� ��������������,���������? ������������

� ������� ��7 �������� ��6��� MLW-M*% ��9 #�� � ����� �, � ������� ��7� �� ������

6�+��������<]&))��=�,�"������+���+������������������������������9#���������

B���� ������������������� ������� �����M*%��9"����+��������� �������������

6������,�����6�������������6�+����������6������������������� ��� �����������

6������� ���������������,�������A9#�������� ���������7��,�"������+���+��

������ ������ ���������hkh^�����������,���B�������4����9#����,,������ ���������

4�����������,���������������"������+���+�������������������������+�������4���

�������������A<M9)���M9L��������+��4=9>����6���!�����(T����� �������������

�,�"������+���+������ ����+��4������������6��������� ��������������,��������

��������������,���%�<����4������=��W�<���4������=9

Page 76: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

75 | P a g e

��� ��� ��� ��� ��� ������

���

���

��

��

���

�������� �������������������

!"���"����#�� �$

%���������#�$

����������

!�&0����� 1�����:���:� �4�� ���4����� >��,������������������� ��������E� �������� ��O����P,G��

>�����, �����������"������+���+�� �� ��������������������������������������

������������������������9#�������������,�"������+���+�������� �������������8��

���� �����������-������� �������� <>��= ���������9 !����� (W ���6� �� ������ �,

�����������-������� ��������� �, �"�� ����+���+�� �� ������������Y6�����������9 #��

���-��������������,����������������������Y6�����������<%L�%)-L"=6���� ���+��

�����M*L��.F�������������6����+�����,�������<�6=�����������������+�����<�6\

T)S=9 �� ������ � ����� ���� ��� ������������ �������� �, �"�� ����+���+�� �������� ��

�������������.F�����������<�6`)S= ����� �����������������������6���,,����� 4

���,���������,�����������,����������������������Y6�����������9#��4���� ���� ���

�������� �� ����� ���������� �����9 �� ����� �� ������ ��� �����������-������� �������� �,

������� �� 6� �������� ��� � ������� ��� �������� ������ �, ������� � ��

������������Y6������������6����6�������,���)S��WLS9

�G :G

�R ��R ��R -?R��R.�R �R ��R ��R -?R��R.�R

!�&0���-�E�G��% � &��4%�� :�����0����E�G���C���&%������E:G�B.?���� 1����4��> ��� �4 0���?�EA?�7�A��?�,G������� ������Q=������7�0���=��%�>=����&� >���-?R��

Page 77: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

76 | P a g e

!����� (U-��,� ���6� ��� � ������� ������ �, ������� � �� ������������Y6������������9

G������6����,����������������,���)S��WLS����� ����������������7��������

������� ���-���,��� 4(-&��9#������������������,� ������� �����6������������

� �������������������� ���������,���������,J-������������������������������%T(ff9

!�����(U-��������6�����/���������������,����������������������Y6������������

�����������������M*L��9�������� ����������������������������,��������6��%)-�����

����������������,����������� ������������� ���������������������������������

����������������������������,%L�%)-*"9#��6��7������������6��,�����4� ���+��

���6`)S6������ ������$������4�����,)9&US<!�����M)=9#���/����������������4

6�������������4��������������6����,����������������,���)S��T)S9G������6����

,����������������WLS�����/����������������4������,���M-��������������������+����

���������6������ ������$������4�����,%9*)S<���!�����M)=9#���/����������������

���������6��������+����+������ ���+������, ���-������������������ ���������<�6`

WLS=���M*L��.F-����������������<���!�����(W =9

>��"������+���+�����6�������,�������������������������������������������������

6��� ��������������������������������/����������7������-���������������+����9��

���������������6������������������������,�����-������"������+���+��9

!�&0���@�E�>�G�*:� �4�� ���4�����E� �������� ��O�A?�P,G�����E��&%�G�4% � �0���������4�����E� �������� ��O�A?�7�A��?�,G� >�� �4 0����������� ������Q=������7�0����

=��%�>=����&� >���-?R��

ffJ-��������������,���� 4��������������,����������8��������+���������- 4-�����������6�����-�4������������<`U)a=9

Page 78: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

77 | P a g e

� �� �� � � ������

��

��

���

���

���

��

!"��� ���&'�#(

$

%������������#($

!�&0��B��*:� �0��K0���0��C���� >�� �4 0����������>0���� �� >�=����>����� �������� ������Q=������7�0��E� �������� ��O�A?�7�A��?�,G��

����4����������4% � �0����������0���� >��,��������������

!�����4� ����������������������������,�"������+���+��6�����������������������

��������������9!�����M%����������� �������������������������,�"������+���+��

������������9#��������4�,��������������������������������������������#� ��%%9

!�&0��BA�)7������ ����������� ���4����� >��,�������������0����B.?����� 1���&%�����0������ ���

Page 79: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

78 | P a g e

#�� ���������� ������ ���6 ��� ����� ������� ����� �, (L)-&)) ��� 6���� ��� �� ���

�������� �� �������������.F-/��� <M*L��MWL�� ,�� ������=9#���/ ��������

�������,�������+���+�����������,���������������M*L��.F-�������������������6�6���

����������������,���&))��T))��6��������������� ���-�������������������9#��

� ������$������4�����,�������+���+��6��������������� 4 ������/K1�����������

�4����9#���������������������� �������������������4���� ������$������4����������

��+��� �� � ,������� �, ��74� ����� ������ �, �����4 �������� ����� <��� �� #� �� %%=9

J�6�+���������������������������������6��� ���+��,�����������6�������������

+���������� ������$������4����<M)S=�����M*L��.F����������9>�6��������+����

��������6������������������������������������,���������������4��������������

���������������������������������+��������������������������9���������������

����������������������������,��������������������������������������4��� 4������

��4����I-��4��4����������46����,�����9#����������,�����4������������������4�,

�����������4�����������������������,�������������������?����+����#� ��%(9

$�:��AA��4�������%������������� >��,����������������� ����������

�,��� *�����C4�E�����4��0�� �G�)7��U��7�

E��G�

�(�U��7�

E��G�

�(38�:������

B.?����ERG�

�� MU* &*( *

B�

MT% &L% %M

��

MTT &M* M)

?�

MWU &W( %(

Page 80: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

79 | P a g e

$�:��A����C���������� >� �&������ �4 0������?��

� �� B� �� ?�

��C����������

��������,������ �((J(( * �%&J%T M �M(J&( * �T&J%)) %)

���������6� MT)9&L ((T9M) L%)9T% %%(U9*M

��4���4�� ��������� ��������� ��������� ���������

�������� � <(= � <(= � <(= �%<%=

����������<E= %)) %)) %)) %))

��P W9)*U(<T= T9LW%M<*= T9)L)&<T= U9(ULU<T=

�P %)9TWL(<U= W9UWWW<T= %%9WT(&<%%= %(9TUU(<%)=

��P %(9W)LT<%%= U9U%)M<W= %T9)&L(<%*= %M9UUM<%=

l���� UW9WT%<&= TU9%%*<M= WU9ULT<&= WU9T(W<&=

m���� %)L9UTL<&= W&9)MW<M= WW9(%)<&= WU9UMU<&=

n���� %)W9*&U<&= W)9W)M<M= WU9U))<&= W%9LUL<&=

F�P UTW9*%<%L= *L(9TU<U= %&(*9)T<()= %*&*9UU<()=

D ( ( ( %

���������-M %9(LT% %9%L*MM %9%WU(W %9%MWW*

!<)))= MU( (&& LL( *%&

� ����,,���-% )9)W )9)T )9)T )9)T

��4������8���� )9(*�)9ML�%9(W )9WWo)9T%o)9(* )9MUo)9(&o)9(% )9M)o)9M)o)9(T

������ ����� ��

�9�,����������������������� ���+��i�](p<�=j

��,��������

*MW)(�TL)&�&))%

&MU%U�&WUM�&&(M

%)U&&&�%)**)�TUWL

%&U**W�(&*W%�%WL%L

���� )9)M( )9)MM )9)&W )9)LT

<���qYQ=���<Pk%= )9TTW )9TU) )9TUL )9TUL

">������

0i!(](p<!(=j�60<!(=�� )9)LW�)9%W)�%9)W )9)MU�)9%(%�%9%) )9)&(�)9%M(�%9)U )9)L%�)9%LU�%9)*

�9�,��,�������� LU)T &WUM %)**) (&*W%

�9�,��������� (LU %LT M&U T*U

rs����rs���<�PkM= )9L%�k)9&M )9L%�k)9(T )9&*�k)9&% )9*(�k)9&%

Page 81: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

80 | P a g e

>����4���������������������������6�����������������������������,%))E���5��7��

>��I�������,,����������6����������,����������-������������8��"�El���������

<Q`)9T%)TM P=9 > ���� ���������� �������4 ���������� �,��������� 6�� ��+���� �����

�2�"2��>��I��%TM9#������,�����6���)9La��6���������7����������������������,

*)��6���������������,%)�Y,����9!����������B��?��������������,�����������

�������������6�������������6����>� #��>��I(%TM9>���������� �����������������

6����,�����6����>�>5�9!���������������_��6������6��������������������

�6��������6������������9#���6������������6�������<%)))-%)))-%=9#�������

����� �����������������6����,�����6���#G� >5�9I�0��6����������,������

���� ������������� ��� �� ������ ,��� ,�� �J�/I#/9 #�� ���������� 6��� ���+�� 6���

�J�/I� ��� ��,���� 4 ,��� ������ �����-�$����� �� !(6��� �J�/I/ �, ��� J�/I

��7���%T&9>�����-�4�����������6�����,�����������������4�6����������4�����������

�����������<J!�I������=9

#�����������������������4������8���������������� <(=6����6����������������

����� 6���� ��� ������� ? 6�� ,���� �� ��4������8� �� � ��,,����� ��4���� �4���� ,���

������������6���������������6���%<%=6������4���������������������9#��

���������������� ���������������7��� ��6�������������������������6����������

������ �� ,�+��� �� hkh ������������ ��6��� �6� ���������9 #�� ��������� ��������� �,

���������?6���L)S�� � ����4������������������������������������!�����M(-

!�����ML��������+��49>������4����!�����M*-!�����MU���+���������������7��������

��� �,���������������?�����- 4-����������6�����-�4������������<����������J-

���������������=� ����-��-���� ���Y�� ����-��-���� ����������� <� ��������� B-�����������

����=%TL�%T*9#��������� �������������7��������������������������������������

���������,�"������+���+���������������4������6��������,�� ��������������������

�����9

#����4��������������,���������������������������7�����4�����6����������������

hkh����7�������������������������6�����,,�����������������,�������������������4��

<!����� M*=9 #�� ���������������������� ��6��� ����7��� ��������� �� ������� � 6��

� ���+�� �� �� ���M9&&P< Lk�%M�� %��k�L���=9G��� �����74� ��������������,���

�JM ���&JU <�������B=� ��� ��74� �����6�� ��B����� �� ����� ��6��� �6����������

����7���������������������������,�������������7���<!�����MT=9#������7������������

��������6��� ��74� ��������������6���������� �� �������*9M*P9#�� hkh ����7���

������������������ � ��� M9LWP <�(k (�=�6�� �������4 ������ ���� ���� �, ������� �9

Page 82: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

81 | P a g e

������������4������74���������������J- ������<M9)P= ��6������������������������

��4��9#����������,J- ��������������������������������!�����MT�6���� ���+��

4 ���������������,�WkJU ����6���J- ��� �������<�t ����= �,���������������

<�(�k M�=9

��6��+��4 �������������������������� ���6�� �����,,���������������������������

��4���� �������6������������ ���,��������� ,���������� � ���B <!����� MW� ��,�=9#��

��4��������������,�������������������������hkh����7����4�����i%))j����6���

����7���������������������,M9&UP<�(Lk�(L�=9!��������������������������,J�������

��74������6���J- ����������<�t ����=�,������������������������J- �������

���������������������,���������,����7�����������6���� ��������������4���7�� 4

�������+��9 >���������4� ��� �,,���� �, hkh ������������ ��� J- ������ ����� � � ����

���������� �, 6�4 ��� ������� � ���6�� ��� ��� ��,������� �� ����������������

���������������6�������������������������9

#���������?�����������,,��������,���������������6������������������6����

��������8��6������hkh������������<!�����MU=9#����74������6��,������-�������������

�����������6�������������������9#������ �����������������������������,�������?

6��� ���F�� ���G���� ��6��� �����74� �������,��������� �� ��� ��������9#��J-

���������������������������-������������������� ��6�����74��������,�����������

����t �����,���������������������9>�������$������������7�,hkh������������

����� ��������������,�����������������������������������,�������?��,���

������������������+�����,����������9

!�&0��B��S���C���C��������0��0�� >�� �4 0�����=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4������

Page 83: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

82 | P a g e

!�&0��BB�S���C���C��������0��0�� >�� �4 0���B�=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4������

!�&0��B��S���C���C��������0��0�� >�� �4 0�����=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4������

!�&0��B?�S���C���C��������0��0�� >�� �4 0���?�=��%�?�R�4� :�:����C��%��������4� �����4������

Page 84: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

83 | P a g e

!�&0��B.������ >��%���C��������0��0�� >�� �4 0����D��% =��&��%������ ��0������������:�=������<��&�� ��0���E��&%�G��

!�&0��B������� >��%���C��������0��0�� >�� �4 0���BD��% =��&��%��������� ��:�=��� ��0����$%�������%��������4�����%C�� &��: ���������%������ ��0������������

:�=��� ��0����

Page 85: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

84 | P a g e

!�&0��B-������ >��%���C��������0��0�� >�� �4 0����D��% =��&��%��������� ��:�=��� ��0����� �&�MA��N�E�>�G�����M�A�N�E��&%�G��$%����%��������4������

%C�� &��: ����:�=��� ��0����

!�&0��B@������ >��%���C��������0��0�� >�� �4 0���?D��% =��&��%��������� ���:�=��� ��0����

Page 86: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

85 | P a g e

>��������������"������+���+����������������-���������������<>��=����+��������,

.F-� ������� ���,�� ��� �/ �������� 6���� ����� � �������� 4 ����� �6� ���������

��7��� ����������9 #�� ����4��� �, ������ ��4���� I-���4 ��,,������������� ��� ��������

��,��������� ��������������7��������������������9���������������������,�����

��������������������6������/����������� ����������������B��������������������

���� �������� � ��� �����������+��4 ��6����/ ����������� ������������������������,

�"�� ����+���+��9#�� �����-������"�� ����+���+�� ���� �������� ������������������

���-����� �������� ������� 6���� ���� �� ��6 >��-����+� ���������� ,�� ,������ ��������

����������9������� �� 6����6�� ������ 4 ���������, <(�*-������4�-&J-4���-&�-

4������=�������������6���%-���4������������������ ����������������������������,

��������-����� ���-�����������������������4���"�������M*L��/������������9

#��������4�,�������&�������� ������ �� ���69

��,�� ����� �%���������0��0�)7��U��7�

E��G�

�(�U��7�

E��G�

�(38�:������

B.?����ERG�

5���-��������

�������������

MTT &M* M)

Page 87: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

86 | P a g e

��� #C��%���������%�������J��� ��� >���,#������������

!�����&)�������������4������������������-����������"������+���+��9>����������

��+�����4� <(�*-������4�-&J-4���-&�-4������=������������� <A= 6�� ������ 4 ���

E���+���������������,(�*-������4�-&-4�����������������������������������4�������

�������� �� ��� ����������%T%9>�� �������� �, ��"�� ����+���+�� 6��� ����4������8�� ��

���+���� �,��� ,������ ����������8�����9 #�� ��"�� ����+���+�� 6��� ������ 4

����������� �������� �, �������4� ���� �, ������� A� �� �� �������� �����4�� �� ���

��������,��������,����6�� 4���4�������9#��������������,�����"������+���+��

6�� �������� �� ���������� ������ ���� ())a� <��� #� �� %M=� ���������� ���� ��� �"��

����+���+������� ���������4��� �������������������������,/����+����9

!�&0�����#C��%����� 0���� ����������&���,#�������������

>�������� �� ��� ����������� ����4 �, ���� ��� ���7 �� ��� ��� ���� �� �������4 �,

���4�������4����-&J-4��� ����+���+�� ����� � ���������� 4 �����8��� ��������������

������������ ���������6����4������ ��������%TT9#���4������ �����������������,���

�4�������������+��4��������� ������ ���&�-4��������������������������������9

#�� �����8�� �������4 �, ���4�������4����-&J-4��� ����+���+�� 6�� ������ 6���

������������4 ��� ���� ���������������4������ ��������%TT9#����,������������������,

��"������+���+�������������6��� ������������6������������������,��������9

Page 88: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

87 | P a g e

$�:��AB� 1�����:�������E����%� � > ��G����������&�4 ���� >���,#�������������

��,#������������ ,����&�4 ����E��G� U��7�E�:�G���� ^�E���U��7D��:�G�,�A����A�

.� (L(9U-(LM9& MWT &W�T)&

�� (*T9W-(*W9* &%* **�)T%

-� ]M)) (L( %U)�(*U

@� ]M)) MTW &)�)T%

A�� (M*9)-(MW9( &%W *W�L&&

!����� &% ���6� ��� .F-+��� �� � ������� ������ �, ��"�� ����+���+�� �� ������,���

��������9#����������.�A� ��+� (������������� �, � ������� ����6������������

� ������� ���,,������� <u= �� ��� ����� �, (L)-ML) �� ��� M((-LT) ��� �������+��49 #��

������ ��� ����� ���������7� �� ��� ����� �,&))-LT) �� ���� �� ���+��� �� ������,

������-����,��"������+���+����������,������������9#�� ����� ���+��������������

6�+��������<(L)-ML)��=��� ������ ���������hkh^���������������������������������

6�+�������� <M((-LT) ��= ��� ����� �� �� ��� � ������� �, hk���B������ �4���� ��� ��

�������������������������,�� ����,���B���������������%TW�%TU9"����+��� ���� �������

������ �, ��"�� ����+���+�� ��� ���,��� ��6���� ��� ������ 6�+�������� �� 6��� �� ���

����������� ��� �����������6������� ���������������,�������A9#�������-���,�

�,��"�� ����+���+�� �� ��������� ���������A ��� � ������ ,��� ������������,

��������8��hk���B�������4�����+�������������������9

��� ��� ��� �� ������

���

���

��

��

���

!"���"����#�� �$

%���������#�$

������� ���

���)����� �����������������

!�&0���A� 1�����:���:� �4�� ���4����� >���,#������������������ �������E� �������� �OA��?�P,G��

Page 89: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

88 | P a g e

>�6��������+������������,�����������-���������������<>��=,�������4���������

���4�������4����-&J-4�������+���+��������"������+���+���������������������������

���������������� ,��������9�����,�������������-���"������+���+����+� ���

������� ,�� �����������-������� �������� �� #J!Y6���� �������%W)� %W%9 >�������� �� ���

� ������ 6��7�� ��� �������� ����� �� 6��� �� ��� &-������4���4� ���� �, ��"��

����+���+�� 6��� ��� ������ ������ �� ��+� ��� �����-������� ������������ 6���

���4�������4���� ���� <`�k�<�t =(= �� �� �����������9 #����,���� ��� �������� �����

�������+�,���������������������+��4�������7��������"������+���+�����-������+�

�� �������� �����9 J�6�+��� ��� ����������� �, �������������� ���,�������� ���+����� ���

��"������+���+������+��������������-�������������������������������9>��������

�� ��� >�� ��������� �, ��"�� ����+���+��� �� �� +��4 ����������� �� ��+�������� �����

�������������������������������� ���6���.F���Y�� ���/������,��/����������

����������9�����������������6�6���������������������������������������������

�,��"������+���+���������,���9

:���4����������4% � �0����������0���� >���,#�������������

#��������������������������������,�����������$������4�����,��"������+���+��

�������,���6�����+�����������������������������������8����#� ��%&9

$�:��A���4�������%������������� >���,#���������������� ����������

��,#����C�����%C���C4��

E�����4��0�� �G�

)7��U��7�

E��G�

�(�U��7�

E��G�

�(38�:�����

B.?����ERG�

�(38�:�����

�?�����ERG�

.�

MTU *%% %) U

��

MW( *(& M (

-�

MTT *W% ( %

@�

MTL LWL ( %

A��

ML% *%W & M

Page 90: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

89 | P a g e

!�����&(������������������������/���������������,�����-�������"������+���+��

����� M*L �� .F-����� ����������9 #�� ���������� ������ ���6 ��� ����� ������� ������

��6���(L)-*L)��6������,�����������������������������������������ML)-MW)���

6��������6��������������� �������� 4����������.F-/���<M*L��MWL��=9#��

,������������������������������ ��� ���� � ���+�� ������&))-*L) �� ���������� ���� ���

�������� ��� � ������� 4 ����� � ���-����� /�� �� ���������� ������ ,�� ��+����

���������9>����������4�����������,����������������,�������������6�+�����������

�����������,��������� ������,�������������������������,��<��#=����������hkh^�������

������9#���/ ���������������,�������.�A����������,���������������M*L��.F-

������������������+��6�������������������,���L))-U))��6������������������-

����� �������� ������9 #�� � ������ $������ 4���� �, ����� �������� �������� �� ����

���������� 6�� ,���� ��6��� (-%)S ����� M*L �� .F ����������� �������� �� ���

������������6���������+������4���7����&�-4����������������9J�6�+����������� ��

���� ��� ���B������ ��������� �, �����-����� ��"�� ����+���+�� 6���� ������� ���

��������������,����/��������L*�%W(6������,,����+��4�������������������� ���

����������������4���� ������$������4����9>���������4�����������.�6����� ������

4 ���������,<(�*-������4�-&J-4���-&�-4������=�������������6��� ��8�����4��������4�

��� ���������������������������6����������+����� �� ���� ������$������4�����,

%)S���M*L������������9#��������4�,�������.�������� ������ �� ���69

��,�� ���.� �%���������0��0�)7��U��7�

E��G�

�(�U��7�

E��G�

�(38�:������

B.?����ERG�

0��-���������������

������

MTU *%% %)

Page 91: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

90 | P a g e

!�&0�����)7������ ����������� ���4����� >���,#�������������0����B.?���� 1���&%�����0������ ���

Page 92: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

91 | P a g e

++�� #�%�>>�:���*��� �4�7��> ��()���

*��+��� �0��� ��

����,, ������� -�������������������������������������,�����������<-�J` -=%WM9

#����������4 ��������,���������,���4����,, ���������������������������������,

�������������������������������������������4����7�����,�������� ���������

�����������9#���4�������������,����,, ��������������!�����&M9

!�&0���B�$C4�������%������� 0��> ���%�4�4����� �� >��%�#�%�>>�:����

����,, �������� ����,������� ��������6�����+�������������������8���<D�(@=%WM�

%W&�����<��(@=%WL�%W*���������<>�M@=%W*��� ���<��(@=%WL�������������<"�(@=%WT 4

������������������������ ��6��� -���2-�����������,����,, ���������������%WL9��

��7��6���������,, �������������������������������������6��������������������

�������� ,�����6�������� ���� �, �������� ��8� �,,��� � ����� ����� ���������9#��

�������4�,������������������,����,, ���������,�������������B���������������4�����

�� � ��� +��� �� ����� ��� �������� ,������������������� ������ �, ����� �������� 4

���������������������+�������������������8�������� � ����4�,�������������������+�����

������L*�%WW9#������������������������ ����4�,����,, ��������������������+������

����� ���� ���� ��� � ���� �� ,�� �� ��+���� ���������� ���� �� �������� �� �� ���

������������%W*�%WU9

>�����������,, ��������-�������������������������� ����������,, ����������

���������,��������,������������������������������������������������ ����4������

������������6�������������������������$������4����9!������������������������

����� ��������������������������� ������������� �������4�������������,������

������������������,���<��� ���W6�9S=%U)�%U%9#����,����������� ����������������,��

����������� ��� ���������� �� ��� ����� ������� � ������ ���4 �, �������� �� ��+���

�������������������������,����������������������������,����-�������������9�������

Page 93: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

92 | P a g e

����46��7 � ������ �� %UWT� ��� ����� ��������, �������������������� ����� ����

�����������������������-<W-�4����4-$����������= <>�$M=�6�������������������������

�� ������� �����-�������� ������ <2/���= �� � ����� ������� ��� �� ��������-�����������

��4��%U(�%UM9

�� ()%M� D���-����� /��� ��� ����� ������� ������� � �����4 �������+� ��� �������+�

,���������� ����������� ���� �� ����4� 4��8��4�7����� ��8�4� �4���8��� <"�5J�

�������AA=*)9>�������� �������� ������6��7� ���"5�J ������������>�������

6��� ������� �� ������ ��������9 0��������� ��� ���� �������+��4 ��� �������+��4 �� >�M@�

�������AA���������������-�������,, ���������������+��,������������������

�, ��8��� ���� �4���8��� ��� ����4� 4��8��� 6��� %�% �� ����� �������������� ����� ��

� ������<!�����&&=9

!�&0�����#C��%���� >���%C��4C��J��C�<� ��:�J C��%C���J ��E,��/G��#�%�>>�:��������%���*��� �4�7��

#���������AA6��$���������4�������+���>�M@�����+����������������������������

�������� �������������������6������������������6�+�����������������L)*��

���������������MU)��*)9#����������4����I-��4��4����������4�,�������AA���6��

���� ��� �-���,�������� �, ����,, ��� �` ��� 6�� ��,��� �� ,�� ����� ���������%U&9

�������������������������������������������������+�����4�6������������+���

�������,, ���� ,��������������������+�� ,����������AA �� � ���������� ������ ��

�������������������������,��/��������������������9

� �

Page 94: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

93 | P a g e

���"�0������������0��� ��

��� #��0��0�����%�������J��� ��� >�� �4 0���AA�

#���4��������,�������AA6���,�����4������ 4���������������������, ��8�������

�4���8����������4�4��8��� ��%�% ���������������������� ������%*U9#�������������

6������4������8���������������+������������AA���6������4������6����&LS��������

4����9#���������AA����������������� ����4<����������������=����+�����������

���+���� ���� �� �������� ������������� ������� ��� ������4����,�����9 !#-�0 ������� �,

�������AA���E5������6����+��������������,������,���������,�` ����,����,,

���������6����������������+� ������ ������ ���%*&)��-%����,������<!�����&L=*)9

��� ��� ���� ���� ����

��

��

���

(�*���������

%��� �"���#��+,$

��-.�����/

,01����+,

!�&0���?�!$+"��4���0�� >�� �4 0���AA�E,��/���&���G������T���4�����

!�����&*����������.F-+��� ��� �������������������������,�������AA<6������

��������������,L)R" ���������=9#��� ���������������, ������� AA �������� ��

���������������������� ���������7���������M))��9#�������� ����������,,������

<u`(9&W�%)&"-%��-%=�,�������AA��M))�������,����������� ������������� �

����� ������hkh^���������� ��������������������������"�5J6�������� �������6��

����,������B�������4����9#��,���������������������������,�������AA�������

����� 6�� ��� � ���+�� ��� ���������� �� M*L ��� ������������ �� � 6�+������� �,

����������.F-/���9#��� ������$������4�����,��������AA������������6����������

� ���)9MS�����M*L������������9!����������������������������������������������

Page 95: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

94 | P a g e

AA �� ����� ����� ���� ��� ���� �� ����� �������� �����.F ��� ��� ����� M*L ��/���

��������������+��4��6+�����,� ������$������4����<�/K1� �v)S=9#��� ������,

���������������,���������AA ������������6���������� 4����-���������������

�����,�� ,��� ��� ���������� �������������� �� ��� ���������4����%UL9 ������� ����6��

� ���+�� 4��������,G���%U*9#��4����������������� ������,��������,������,, ���

������6�� ���� �4 ��� ��$�������� 4 ������ ��4� ���� ��,������� 4 � ���������,

���������������������������-��������������������,��%U*9J�6�+�������������������,��

����� �$������� 4������ ������������������������+��������,+��4����,�����������

��������4����6���� ���+��,�����4 -���������������������������������%UL9

��� ��� ��� �� ��� �����

���

���

��

��

���

���

���

�����

��������������������������������

%���������#�$

!"���"����#�� �$

���

���

��

��

����

��2���������#�� �$

!�&0���.� 1�����:���:� �4�� ��E:���<����G������(������ ��E:�0����G��4����� >�,��/�EAAG�����%�� ���E� �������� ��O�?��P,G��

:�� #��0��0�����%�������J��� �� >�� �4 0���A��������0��� �0�� ��

>�-"�5J������<�������A�=6�������� 4������������������,AA������������

������������,��������������������4�������� �������������������������������������*)9

#����������������,������������6��������������L)R"6���%�$��+������,>�M@�����

������� �, % �$��+����� �, ������� AA9 #�� ������ �������� �, ������� A� 6��

��+������������ �����������������������������9

!����� &T ������� ���.F-+��� �� � �����������/ �������� �������, ������� A� ��

��������������������������,L)R"9#��� ���������������,�������A����� ������

���������� � ������� ��7� ���+�� �� MW) �� �������6��� ��� � ������� ��������,

������� AA9 #��� � ������� ��� ������ � ����� ���� �� ��� ,�������� �, >�-"�5J

������+�������������,��,�����������>�M@9>�����������4 ����� ������������������

Page 96: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

95 | P a g e

���<>�M@=�������M��� ����� ��������49�����������>�M@����������,��������4�4 ���

�� ������������+������������,����������<���Y�������������������9�9 2M-���J(2=��

��� ���8���������+��������9"����+���>�M@���,�+��� �4������8�������������������������

�����������,���������� �����������< � �2����������=��,���>�-"�5J������9>�

� ������� ���,���������,>�-"�5J ���������������+�� +��4 �������������� <L) R"=

�������,,�+��� ���������������������������������������������� ����������4%U&9

��� ��� ��� �� ��� �����

���

���

��

��

���

���

���

3,4��

�����

���������������������������������

%���������#�$

!"���"����#�� �$

���

���

��

��

����

��2���������#�� �$

�5���

!�&0����� 1�����:���:� �4�� ����������� ���4����� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G������%�� ���E� �������� ��O�?��P,G��

#��,������������������,�������A�6��������,��������������<�����!�����&T=9>�

��+�����4��������!�����&*�"�5J����������+��4��6,�����������+�����6���M*L��

����������9.�������������,>�M@��������������,"�5J����+��4�����������������,

����������������4��� �� ���+��9#���/����������������,�������A�������������

��������<6��������������������,L)R"���������=���6�� ���� ������������������

6��� � ������� �������� �� L%( ��9 #�� � ������ $������ 4���� �, �������� A� 6��

����������� ���(&S���M*L������������9>��������������������� �+������7����,

��������� ��������,����������������������������������������������������������

��������9#����,����������������4������8�����������A��������-�����6����+���������

,��/�������������6����6��� ������� ������������������9

Page 97: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

96 | P a g e

��� #��0��0�����%�������J��� �� >�� �4 0���A������ ���������

#���4��������,�������A� ������������6��������� 4���������,���������������

�����4�����<>�< 2M=M9UJ(2=��������������������������������������������������AA

������������������������������ ������6��7%*U9>,��������,����������������A�6��

� �������� � ����� �6���6�������������������4���� <LLS=9������� A� ��� ���

����������8�� 4%J "0���������4�!#�0���������4��������4���������4���9#��

�4������������4�,�������%(6������������ 4�������"�����������<!�����&W=9

#�� ������ ���6� ��� �����������-����� ��������� ��� ������4 �������������� 6��� 6���

+�������������������8�� ��6���%-%)R�9

!�+��-.���������6��,3�� !�+��-.���������6��3���

!�&0���-�$%�#),����&�� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G��

��6���I0���������������������I-��4��,,��������������,��������A�6�����,,�����

,��������������������<>�< 2M=M�UJ(2=�����������!�����&U9>�����������A�6��

� ����������������4���������6���6����������� ����4�����4����������+�������6��

�������� ������+���4�����,�����������������������������������-��4����I0�9

Page 98: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

97 | P a g e

�� �� �� �� ��

!�+��-.

!�#78�$��9.48

:�������#�� �$

4+������#/��$

!�&0���@�� =���S"��4������� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G������*�E��BGB�@/�������������&�4� �0����

!�����L)���������!#�0�������,�������A�������,���������<�������AA=9#��

!#�0������6���������������������4�����������,()))-L))��-%�����������+��������

��� +� ������ ,��$������� �, ��� ������������ ���� �, ��� ������ �� ��� ������9 #��

������������, ��������<�`2= �����������������������AA��%*WW��-%�������

������� �, ��� ������� <�k2= ��� �� %MWW ��-% ���6�� ���� ��� ��� �� ��� �, ����

,�������������6�� ��7����,������6 ��������>�M@������9#���������6�������

�+������������������������������������������8������,�������������������������� ��4�

����9 #�� �������4 �0 ���,�� �, ��� <�` = 6��7 ���� �� %*MU� %LUU ��� %LWW ��-%

<�������A�=,������,���������<��%*&)�%LUU���%LTU��-%=6������������������

�+�������,�������������, �8������������ <k�` k= �� ���>�M@ �������������������

����� �������������%UT�%UW9����������������� �����������6 ����� ���+���������6

,��$����4 ������ �� �0 ������ �, ������� A� <T(L-**) ��-% ��� LT& ��-%= ����� �

����� ���� �� ��� <>�k2= ��� <>�k = +� ������� �,>�-"�5J ������9#�� ������4 �,

�������������� �0 ���� �, ��� ������ <������� AA= ��� ��� ������ <������� A�= ��

����������#� ��%L9

Page 99: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

98 | P a g e

$�:��A?��%������������+"�:����� >�,��/���&������������*��� �4�7��

� �4 0���+"�>�K0��C�E���AG�

�`2 �` �-2 >�-2Y>�-

"�5J<AA= %*WW %*&)�%LUU�%LTU - -

>�-"�5J<A�= - %*MU�%LUU�%LWW %MWW T(L-**)�LT&

��� ��� ���� ��� �� ���

;,4

;43,�55��-.

!�+��-.

(�*���������

%��� �"���#��+,$

,055

!�&0��?��!$+"��4����� >�*��,��/�� �4�7�E� �4 0���A�G������,��/���&����E� �4 0���AAG��

#���������������������������,�������A��������������6���������+���������9!�����

L%���6��������������������������������,>�-"�5J������<�������A�=������

�������������M*L��.F-���������������9#��������������������,�������A��6��

����������8��������������������,���(L)��L))��6�����������6�+���������M&(

���6��������6��������,M*L��.F-/��,��,����������49#���/���������������

���6����� ���� ���������������6���������������������L)W�����M*L��.F-

���������������9#��� ������$������4�����,��������A� ������������6������������

� ���(WS�,������������������6�+��������,�����������,�������������<��M&(��=9

Page 100: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

99 | P a g e

��� ��� ��� �� ���

3�5��14�

������������������������������������������������������������������

%���������#�$

)��

���#�

���!���$

13��

�����

�����

�����

�����

�����

:�������#�� �$

!�&0��?A�)7������ ����������� ���4����� >�*��,��/�� �4�7�EA�G��04 ��B.?���� 1���&%�����0������ ���

��������6����������������������,�������A� ���������������������/��������

������� �� ����� ����� �������� � ���-���,��� �, & ��9 >���� ��� ������� �,

�������������������������-�����>�-"�5J������<A�=�����4�����,�����������������

�����������������+��������6�������������-���������������,��/������������9

��� #C��%���������%�������J��� ��� >���������� �4�7�� >�A��

>���������4� ���"5�J ����,, ��� <AA= ���� ��������������+���������������6��� ��

������>�M@������,���>�-"5�J ������9#����,�������������������������������

������4��8������������6��������4������8������������6���>�-"�5J������9#��

������� ��� >�-�������� 6��� �4������8�� ,����6��� � �������� ������ �� �� ���

������������������9#�����������4��+�����������,����������������,>�-�����������

������������� 4������/K1������������4����<#� ��%*=9

Page 101: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

100 | P a g e

$�:��A.��4�������%������������� >�*��� �4�7��:���� ��4C��J���#�%�>>�:����

*��� �4�7� (�&�����C4�)7��U��7�

E��G�

�(�U��7�

E��G�

�(38�:������

B.?����ERG�

>�-"�5J

<A�=

M&( L)W (&

>�-"�#J

<A�=

M*L L(M v%

>�-"� 5J

<A.=

&&L L(( &9*

>�-"�">5J

<A-=

M)L *W) (9M

>�������������� �������������������9#���������A���������6������- �������������

�������������������������6�>�M@����9#���������A.����������������������"�5J

<AA=��+��+�����������������������������-6������6����� ��������< 2(=9�������������

��7� ��8�������������+� 46������6������������,������ ��8�������9#���������

A- ������� �� ��4� ���� ��+��� � ������ ��������-����� �� �������� < k<�JM=(= �� ���

�������� ����9 ���� �������� �������� ���� ����� ����+��� ��� ��8��� ���� ��6����

�������������� ���������9

!�����L(���6����+������ ���+������,>�-��������������������������������M*L��

.F������������9#���� ���+����������+��,������������������������,����������������4

�,�����-�����������9�������A����� ����+��4��������������������������M*L��

.F ������������������6��� �����>�-��������9 #�� �������� �������,>�-��������

������� ��6 �������� ��������4 ,�� ������� A�� A. ��� A- ��� � ���,� �, ����������

�������� �� L(M� L(( ��� *W) �� ����� ���������� �� M*L ��� �������+��49 #�� � ������

$������4����6����������,���������A�������������+��46��7$������4���������

�� 8���� ������������ �� ��� 6��7 �������� ������ �������� ��+�����49 #�� ���-���,���

Page 102: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

101 | P a g e

���������,>� ��������6�� �����,������4 � ���+�� �� � ���%T) ��6��� ��������,�����

���������� �����������������������������������������$������4�����6������������

��������-6������6����� ��������< 2(=6��������������� �������������������4�����

�,"5�J������9

E�G E:G E�G E�G

����B.?���� 1����4

!�&0��?��E�>�G��% � &��4%�� >�� ���������*��� �4�7��0����� �������&%������0����B.?���� 1����4D�E��&%�G��%�������� ���4�����04 ��B.?���� 1���&%�����0������ ���

>���������4� ����������������� ������"�5J����,, ����������6�����������

��6������������-����������������,��������������������9#��������������,��������,

"�5J������6����6����������������6�������,4����������������������������,>�

������9J�6�+�����������>��������� ������4��8�������,, ��������������A�

���� ��� ��� ��� ������������������������6��� ��� ������� +���� �� � ������$������

4�����,(&S�����M*L��.F���������������� ��������������-��������������,��

/������������9#��������4�,�������A��������� ������ �� ���69

��,�� ���A�� �%���������0��0�)7��U��7�

E��G�

�(�U��7�

E��G�

�(38�:������

B.?����ERG�

:����-���������������

������

M&( L)W (&

Page 103: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

102 | P a g e

+++�� �%�������J��� ��� >������� �&�����4% �4% ���> ��()���

>�6��������+�������������������������������+� ���������,��������������,,�����

����� ��� �� ����������������� ���������������������M*L ��/�� ����������9#����

������� ������� 6��� �������� ����� ���4 ��� ���� ��� ����� �����4 ������ ����� �

����������.F-/�����M*L��*)�%T)�%T%9>������������+������������,���������������

�����������������������+������ ���+���������� ������$������4����6���������

,��,�������������9#����������<6������4���������=,�������"������+���+������

�������.<6������4����=,��������"������+���+����������������A�<>�-"�5J

������= ������ ��� �������� +���� �, � ������ $������ 4���� �� M)S� WS ��� (&S�

�������+��4�����������������M*L��<!�����LM=9#������������������6�����������

�����4����������� �����������6�������������.F-/�����M*L���,���������������

����������������������+����6�������������+���6���������,����������6�+�������9

!�&0��?B�*:� �0��K0���0��C���� >��%�������� �&�����4% �4% ������ ����:�=���?��?��������&%�����0������ ����

!�����L&������������/���������������,�������������������������90�,�����������

��+������������������������������,���������.���A����� ����� ��������������

+��� �� ����� 6��� ��� ������� 6�+������� �� &M*� *%% ��� L)W ��� �������+��49 #��

������������������� �������� �4,���������.���A�9#���������,�������������������

��� ��������������,��������� ������, �������������������������,��<��#=������� ���

�k�^�������������9#���k�^�������������8�� 4��������,�����������7���������,���

������� ���������� ���� ��� �� ������ MTT� MTU ��� M&( �� ,�� ������� �� . ��� A�

�������+��49#�� �����7�����LMM���&L)��,���������.���A���� ������ ������

�����#9����������������6�����������������������������������,�����������������

������������������������ �����������9�����������������������,������������

Page 104: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

103 | P a g e

���6�+��4 ���� ��������+��� ��������������� ��������,������������������� ��

������������������������<�0�=%UU9

!�&0��?��)7������ �������(������ ���4����� >������� �&�����4% �4% ����0����B.?���� 1���&%�����0������ ���

#� ����4 ��� ������ �, �������� ������� ������ �, ��� �������� ������� �������� ���

��������������,�������������������������������������������������MMT9%��6���

�������� �� ���6� �� !����� LL9 �� ,���� ������� ��� ������������ ����4 ���� 6���

�������������������,,����+�������������4���$�����������������09��8�7())<�$������%=

6���� �<�= 6�� ��� ������������ ��������4 �� ���� � ��������� ,�� ��� ��7������ ��� ���

��������� ����+���������� �����)w �w ��� 9.���� ��� ,�����

���+�������,,����+�������������4�����6��������������� �����������4U9*W�(9LW���

(9L&��,�����������.���A���������+��49#������������������������6�����������

������� ��������������,�����<��������������=������,����������4��� �������,�����

���������������������������()%9

<�$������%=

Page 105: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

104 | P a g e

�� �

����

���

�� �

����

���

� � �� �� �� �� �� �� ���� �

����

���

�+4� �4<35�=�

������ /�1

�+,� �9<05�=�

�+�� �4<31�=�

:�������#�� �$

������ /�0

*����#=�$

������ /�,4

!�&0��??�(0�����������C��0����> ���%�������4% �4% ����� ����04 ��BB��A����������7������ �����B��T��

����������,������������������������,�����������������������������������4�������

� ������ �� 4 ��4��� � �����-���������� �����L*9 >� ����������4 ���� ,�� �������

��������()(�()M�������4����,����� 4�6�-����������,��������9#������������������,���

����������������4���+��,����������������������� 4,�������6�-����������,��������

��� ���6� �� #� �� %T9 #�� ����+�� ���� ��������� ,��� ��� ,��� ��� )9T& ��� L9% �� ,��

���������)9T%���M9(��,���������.����)9&M���(9MM��,���������A�9������

����� �����������������,��������#������+��������+��4�������������������������

��B������, �������� ����������� ,��� ���,�� ������������+�<����������������������

������������=()%9#�������� ������,�������-��,����������<>(=�,�������4����������

��� �������������6��7��������4�����%LS�%L9LS���%MS,�����������.���A�

�������+��49#��������� ���������������� �������������������������������������

6������������������ �����,��������-��,���������<>%=��4����,�����������������

6���������������� ��6�������������������������������������������������4�����,��

�,,������4���������������������,�������+���������9#���������������� ������,��������

�������� <���� ����W)S= ��� � �������� 4 ��� �4������� ������6������� ����

�������,,����������+����������������9

Page 106: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

105 | P a g e

$�:��A���%������������� >��0�����������C��0���:C�>�����&��= �74 �������>0���� ����

���C�� �4 ����� >��= �74 �������� ���

>% x%<R�= >( x(<R�=

�������� )9%M* )9T&* )9)(L L9)*&

�������. )9)UL )9T)W )9)%T M9%*L

�������A� )9%MW )9&(W )9)(% (9M(W

>� 6� ��+� ��������� �� ��� ,���� ������ �, ���� ���������� ��� /��� ��� ����������

���������6���������������������9#�����������������,����������������� �

��������,��� 4�������, ����-�����������,���/���9#����,����6���+�����������

������� ��� ����4 ���+��� �, ��������������� ������� �� � ,��������, ����������9#��

������� �������� �, �������� ������� 6��� ��+��������� 4 ���������+������� ����4���

<#:>=�6����6�������������������������������������,����������������,%)a�Y���9

>����6���!�����L*����,����6����������,�������A�6������������%))a������

(L)a�,�� ������������.9#�����������+��� ��������� ������������������, �����

�������,������������������������������,������-�4���������������� ���6��

����%()a�&%�()&�()L9

� ��� ��� ��� ��� ��� �� ���

��

��

���

%����

��#($

*������� ���#>�$

������ /�1������ /�0������ /�,4

,4�>�

!�&0��?.�$%�� &��������������C����> �������� �&�����4% �4% ����

!����� LT-��,� ������� ��� ����������-�������� �������� ��������4 �, �������� �������

�������9J�6�+����������������������4�,����������������,������46�������������

Page 107: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

106 | P a g e

���������� ,��� ���� ���������� �� %L)a�9 !����� LT-����� ���6� ��� ����-��������

������+� �������� ��������4 �, �������� ������� ������� ��� ���������� ���������� ��

�����������,%%)a�9G��� ��������������������������4�����������������4,���) ��&

�����9 >� ���6� �� !����� LT-������ ��� ������+� �������� ��������4 �, �������� �������

������� ������������� ���������������������������,���,����������4���������

����������������������������������������������+�����492������������,����������

����������������������+� ��6���������� ����4� ��������4������������� �����������,

/���9

!�&0��?��E�>�G�$�4���0���4���������� ���������C�����E��&%�G�$����4����������������� ���������C������4���0�� >�AA���� >������� �&�����4% �4% ����

04 ��� ����0 0��B.?���� 1���&%��7������ ���

Page 108: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

107 | P a g e

*���4������4� 4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����

2���,���������������+����������������,���� ���������������������������� ������

����+�������������������������������������� ��6�+�������<,���.F����,�����=�

��6���� ����������������������������� ����49"����+������������������������ �

�����4����������������������������9

��� � �C���������������� �������>����

#���6�-���������������������6����������4�����������,����������,���������

����� ,���� ����4� ,���-�������� ��������� ���� ����������4� ��� ���� ������� ��� ����49

!������������������������������������������� ����4������������+����6����,����������

��� ��������� ��� ����������4 �, $������ ���� �� ��� �������� ,����9 ���� � ������

������� ��+� ������� ��� ��� ��������, $���������� �� ����� �� ��� �������� ����� ,��

6����-�����/���4����%%%�%%(�%%*9

��� �%C������4� 4����� >������ �������

#���4��,�����������������������6��76�����5/.���/0���#���������F������8���

<0#F=%&%>O5��������������������6�-����������4������������������������+��

������������������������48�� 4�������<!�����LW=9

!�&0��?-�� �C������ ������� �� >��= �� �4 ��������� ��������.��

#�� �6�-�����������������6������� �� �������,�� �������������, �������� ,����

6�������������>����������,����������4����������������5�����������������-

���7������������������������4��<%)-L))�=�����������������������4������4������

��������9 #�� ��4������4���������� <��"�= ��4��� 6�� ,����� 4 ������ �����

���������>���5���������� 4U6�9S�,��������>���U%6�9S�,��������5

������������������7���6�����������������������������������,���L)a���%L)a�9

�����4��������������,����6�-����������������������������������#� ��%W9

Page 109: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

108 | P a g e

$�:��A-��%C������4� 4����� >��= �� �4 ��������� �������YYY�

F�������4 �,���������<���9�=��(La� &)))

����������<����= &�<��*)a�=Y(�<��%))a�=Y%�<��%L)a�=

0�,�����+�������(L %9&)*

#��������������+��4<�9E= )9%*

5����������<a�= -T)

���7�������6��������<a�= @())

#�����������+�����������4���<#:>=��������,,���������������+�������<�#:=���+���,

�������������,���������6���!�����LU9#����������,����6�����������������8�� 4���

�����������,L6�9S���L)6�9S6���������<#-L6�9S���#-L)6�9S��������+��4=����������

������� ��,� �� W))a� � ������ ,��� ��� #:> ���+� <!����� LU�=9 #�� ���������� �� ���

�������6����� ���� �����,�������������,���6����������,�������#:���+�<!�����

LU =9#������������������������#� ��%U9

$�:��A@�$2*������$2���0���� >������ �������>�����

!���� $�?=���R�E��G� $�?�=���R�E��G�$��7�E��G� �%�������0�

ERG����-�����#�4�+� #�4�++�

������������� MM* &M) MLW &(W M(9*

#������6���������6��� ���+�����6����������������M))-MW*a����MU)-&W)a�9#����

6�����������6�������� �������������������������������,�����������6��7����������-

�������������������+��49#���������������W))a��,�������������,���6���M(9*6�9S9

�����$�����4� ����� ������������������������������,����4����"�������������

���������� ����4���M))a�6������� �,������������������4���������,��6����/���9

^^^5/.���/0#F%&%>O5��+���� ��������������YY6669 ����9��9�7Y������Y���Y0#F%&%-#��9�,

Page 110: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

109 | P a g e

b)a)

!�&0��?@�E�G�$2*�4� �������E:G�����������0���� >��%������ �������>�����

!�����*)����������.F-+��� ��� ������������,������������,�������������,����,���

������������9 #�� .F-+��� �� ������� ���6� ���� ��� �������� ����� ���� ��� � ���

�����,������4���������� �+�M))�����+�����������,�������.F��+��� �������<!�����

*)�=9#����,��������������������,���6����������������������������,�������9

�������� ����������������������� ���������7� ���+����� ���(*M��6���� � �4

���� ��������,����������� ���8��<�9�9�������������.F� ��� ��=���������������,���9��

����������,��������������,�������������������������������,���6��������������.F

�������������*)a�,��L�����9#��� ���������7��(*L�����������6��������������

�����,���6�������������4���������������.F-�������������������*)a�<!�����*%=9

b)a)

!�&0��.��E�G� 1�����:������E:G���>������4����� >������ �������>�����

Page 111: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

110 | P a g e

��� ��� ��� ��� �� ��� �����

���

���

���

���

���

!"���"����#�� �$

%���������#�$

���!������"�!���"������#�$%�����&������

!�&0��.A� 1�����:���:� �4�� ���4����� >�������� ��>����:> �������>��� 1���������� ������.�����$%�����������% =���%��:� �4�� ��:���� >�����0������� 7�������

!����� *) ���6� �����,�������������,�������������,���6������������������ �������

���� �� �������� �� #� �� () ()T9 #��� ��,����� �������6�� +��4 ���,�� �� ����4�����

������$��� ,�� ������,4��� ��� ,��������� ����� ��� ���������� ��� ����-����������� �,

��������,���������������,�����������������������9

$�:�����$C4�������>������:� �4�� ��>�K0����� >������ �������>���������

+"��:� �4�� ��>�K0��C�E���AG� +"�����&������

(U*% �JM��4�����������������

(U)T �JM�4�����������������

%&%) �JM��4������� ������

%(L* �JM�4������� ������

%)*% ��-2-����4�����������������

%)%% ��-2-���4�����������������

W*M-W&M �JM�4����������7���

TU) �JM��4����������7������-���4�����������������

*U(-**( ��-��4��������������������-�JM�4����������7���

� �

Page 112: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

111 | P a g e

:����&�����4% �4% ���� �4 ����>�����

�� ����6��7� ��� ����� ��������������� ������� 6��� ������ 4 ��������� �����-�����

�����������������������������9#����������������6����������������� �����6���-

�����������������������,�����������������������������9#���������6����������

�����#�,���������������,���6�������L)a�,��(&�����9#����������,����� ������

6�����$���,���-�����������,���� �� ���������4 �����������������������7����������

+���������,�����������,������6�����������������,����9#����������������,�����

�6�����������������,����6����B��������������%L6�9S6���WL6�9S�,��������

�����9����������������8������������������������,������6�����������������,������+�

�� ����������(6�9S�����������+������������+��������,�������������������������

�������� ����� ����� ������������9 !����� *( ������� ��� ������� �, �������� ,����

�����������������4���������������4��������������������������9#������������������

�����,�������������,������6����������������6��������������8����#� ��(%9

!�&0��.���% � &��4%�� >�>���������&�� �4 ����>����� >���%������� �&�����4% �4% ����:��������� �������E�>�G�0��������C���&%������E��&%�G�0������B.?���� 1�()��7������ ���

Page 113: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

112 | P a g e

$�:���A��% � �0��������4� 4����� >� �&�����4% �4% �������� ��� �4 ����>�������$%�4% � �0��������4� 4����� >��%��� �&�����4% �4% ������� ����������

������ �4���������� �4���� ���

!�����%��<�����

EP�G�

�(�U��7��

E��G�

�(38�:������

B.?����ERG�

�(38�:������

�?�����ERG�

%L6�9S�������&-��������,��� W)9Uy%)9T &MM (% -

(6�9S�������&-��������,��� T*9MyW9) &M) %W -

�������&������6��� - &M* M) -

%L6�9S�������*-��������,��� *&9Uy*9) *)M W T

(6�9S�������*-��������,��� T*9LyU9L *)) W W

�������*������6��� - *%% W W

%L6�9S�������%(-��������,��� %(*9Ty%*9T L)( %% T

%6�9S�������%(-��������,��� *U9*y%%9* &WT U *

�������%(������6��� - L)W (& (%

!�����*M���6����� �����������/���������������,������������������-��������

��������,����9#�����������������,��������,����6����������4 ���,�����6���� ���

��� ��� ������� �� ����� ������� �������� �� ����� �����9#�� � ������$������ 4����

<�/K1� �=�,��������,����6�����6�����������-��������������������������������6

��������������� ��������������������<%-(6�9S=9!����������,�����,�����������

A������ ������$������4�����6�����6���������������������������-������6������

�����������������������������,������6��������������,����92�����������������

��,,����������������������,�������. ��6��������-������6��������������,����

��+� ���6� ����� �,,���� �� ��� � ������ $������ 4�����9 �� ���� ����� 6� ��+� ��� ��4

������������ ��� ����� ���+����9#�� ��������+���� ��6���� ������� ��� ��������

�������,������������,���6��� ���+��������������,���� �����������������

��� ��6��6�+������� �, ��� �������� �������9!����������� � ����� �+���� ��6��� ���

� ������� ������ �, �������� ,���� ���,����� ���� ���4 ����� � ������� �� ��� ����

6�+������� ���� �� ������ �� 6��� ���������� .F-/���9 J�6�+��� ��� ���� ����4 �,

�������� ��� ������� 4 ����� ������� ������� ����� ����� �� ��� ����� �������-

����������������,���9����������+���������� ����������������������������� ���7��

��������������������������$����������,������������������� ������6������������

6����6��� ��������������������������9

Page 114: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

113 | P a g e

!�&0��.B�*:� �4�� �������(������ ���4����� >������� �&�����4% �4% ����E� �������&� >�� �4 0����D�.�����A�G�� �4 ����>�����

Page 115: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

114 | P a g e

���� � �����0���� ��> ����7�0�� >������� �&������ �4 0����

#������4�,����������������������6����+���������������� �������6�����>-/�#��������

�����������,�����������,�����������������������������6���������,����M*L��

.F-/��������������$����������,��������������<�0�]W)���������������� ��6���

M)))-&)))E=9#�������������������6���� ������6�����������������,"���������������

,���/� ����������������������������������</��=�:���� ��9

#�������������,����������������������6���������������,����6���

�� #�� ,���� ������� ,�������� ������� ������� ������ � ��� ��� �, ��������

������������� 4�����������������9

�� #�����������������������������4���+���� ��� ������������4�������,����

/��������9

�� >���������6�������������� 4����������������6��9

�� #�������������������,�������������9

>���������4�������������.���A�������������6�������,���������������������������

�����46���������� ��,�� �������������������������������������+��49#�����������

������1>:���M@6�����������,���������,����������9#��������������������� ������

4�����������������������������������#� ��((9

$�:�����"�0����>� ��� � �����������0���� ��04 ��7������ �����B.?�����

�#��0���� ����0����

�� ���� �� ����

$�$*(�E=�&%�G� A��� A���

��������<���4�����=<S6�9= U&9L %%9L

�������.<���4�=<S6�9= (9U M)9M

�������A�<>�-"�5J=<S6�9= - LU9(

����������1>:���<S6�9= (9* -

� � �

���������������<E= M)MT MM&U

�0� W) W(

� )9&MM )9&%&

4 )9&)% )9MUL

Page 116: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

115 | P a g e

����4������4� 4����� >���7��4% �4% ���� �4 ����>�����

>����6���#� ��((�����������������������+� �������������������,������������

�������������������9J�6�+�������������������������������������7���������������

� �������,�������,������������������9#����,�������������������,�������6���

��+����������B�������������������+�����������+�����,�����������6�����������<��4=

`<)9MMM�)9MMM=9�����$�����4�6���+���+��������6������4����������������+��+���

���������.����A�<!���5=����������6����6���������������<�������&���*=

��� ���������� 1>:� ��M@ ������ <,��� >= ,�� �� ������ ���� �������� �����9 !�� ���

��������,���5������������������,���������.���A�6���,������%&S�)9T(S���

)9MWS 46�������������+��49#��,���>6���������������������<%&9WW6�9S=�.

<)9&& 6�9 S= ��� ��� ����������1>:� �� <)9MW 6�9 S= �� ����� �� ������ ��� ������

��������6������,���59#����������������,����� �������,������+����+��������

���6�� � ����7���� ��6��� %M)-%T) z�� ��� 6��� �����7� �4 ,���� ��� �� ���� ��� ,���

����������6������������������������������M*L��.F���<!�����*&=9�������� �

����� ����� ��6�+��� ��� �������� ,���� ��� ��$�� �� �������4 ����������� ��� �� ���

����7����������+���������,������������,�������6��������,����<%L6�9S�,�������

����������WL6�9S�,�����������������������,����=9

!�&0��.���% � &��4%�� >�>���������&���7�� �&�����4% �4% �������� ��� �4 ����>�����

E!�����G�E�>�G�0����� �������&%������E��&%�G�0������B.?���� 1���&%�����0������ ���

Page 117: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

116 | P a g e

�����������+�����������������,��������������,��������,��������������������

���������,.F-/��� ���<M*L������������=��� ���������������,���������9#��

����� ���� �, �������� ������ ,���� �� ��,���� ��������� �� ��� ���+������ �, ���

���������� �������������� �� ����������� <���= �� � �������8�� �6�-����������� �����

���������� �4����9 #����� ����� ���������� ��� �/ �������� �������, �6� �����������

��������,����6���M*L��.F-/�� �����������������,������������������������

��� !����� *L� ��� � �������+��49 #�� ����������� �, ������� ��� ����� ��,�������

����������,�����<���������,,����4�������������������������������������������������

��������������=6����������8����#� ��(M9

$�:���B�� �4 ���� ��������%�����&%���&�4�> ������4�������� >��= �� �4 ����>������:���� �� �&�����4% �4% ���0����B.?���� 1���&%�����0������ ���

!���� � �4 ���� ���������� ��4 �C���>���� $%��<�����EP�G� �+)�E7D�CG� �(38�:��

ERG� +"�� ��$�ETG�

*���������%&9%WS

�������.)9&&S

����������1>:���)9MWS

�������������WLS

%*(y%(<)9M**�)9M*(=

%%9M TT9M &M%L

�����������%&9))S

�������.)9T(S

�������A�)9MWS

�������������WLS

%MWy%)<)9MTW�)9MUW=

%%9) TL9& &(%&

�G :G

!����*

!�����

!�&0��.?�E�G��+)�� � ��� �������� >�=%���()���:���� ���%���7��4% �4% ��� �4 ����>�����7�����:C���B.?���� 1�()���E:G�$%������ ���4����� >�>�����:����=%���()����

Page 118: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

117 | P a g e

#�����������������,�6���������,�������������,�������������6���M*L��.F-/���

���6� ������������6�+������� ��6���&))���W))��6����6�������������&*)���

LT)��9#��� ������$�������,,����������, �����������,�������� ���%%S�����M*L-

�� .F-����� ������������9 J�6�+��� ��� �6� �������� ,���� ��� ����� ��$������ ���

����+������,������������,,������4������������+������������,���6����/��������

����-���������+������������������*���,���6����/�����������$����������<�����(=

���������������()W9!���������������0�+���������6������U)�6������������������

,�������������G/�������������$��������()U9

#�������������������,,���>���,���56�������������<)9M**�)9M*(=���<)9MTW�)9MUW=�

�������+��4�6����6�������������������������6�����������<��4=`<)9MMM�)9MMM=9>������

��������������������������$�����4����,���� 4�����������,�����������7��������<���

������������=������������������������<��+=9����7��6������������������������������

���� )9))L& < = ,��� ��� �����7��� ����� ��� ��� ���� 6���� �����

�������(%)9>�������� �������������,����������++����6��,������� ��� -)9))M<,��

,��� >= ��� @)9)%) <,�� ,��� 5=� ���������� ���� 6����-����� �������� ������� 4 ����������������������,���� ����.F-/��6����������������4������+��������������

���� ���������� �� �+������ ����� ���������� ��� ,������ ����4 ,�� ��������,��6���

��+��������,,�� �����$�����4��������������������,��������,��G/�������������

����������9

Page 119: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

118 | P a g e

���#�0�C� >�4% � ��&������ �� >� �&������ �4 ����>�����

�����-��������� ���������� � ����������������6�����4��� ��������� 4 ���� ��������,

����������4��������������,���������,������������������������6�������������,,�����

������������4�������������,�����������������������-�������+��9#������-���������

������������������� �4 ���������������� ����������� ����+�����������<�9�96�����

����������+�����������-,�����4���=������������������������������������9

�� ��6���-7��6� ����+������ �4���,��������������������� ���� �����6�����4���

������������������������� �������,,�������������������������<������������������

�����������= ���� ��� �������4 ����+� ����� .F-+��� �� ������(%%9 #�� ����-���������

����������,���������������6����������4 ��+�����������+������,�����,����4������

��������4�������(%(�(%M���������+��������(%&������4����������4,�����������������(%L�

������������4���(%*-(%W9#������-������������������,�������������������4�����4�������

�������������������������������6�����������+��������,���������4���<%2(=9#���������

��4������ ���������� 4�����4�����,��,��������������������� 4����������������9

#�� ���������������� �� ������� ����� ������� ������+� ���� ����� �� ������ �����6����

�������������� ����4�����������+�������������9>,����������������������������������

��������6��������������������������������������-�����,�����������������6�����4���

���������������-����������������9

#������-���������������������������,��������6��4����4������4������������<!�����

**= (%U� (()9 ����������� �4� � ��������� ��� �����4 �, ����� � ��� �� 4 ��������� ���

��������8�����-������������ 4 ��+����� � ��� +�� �����4��� ����+��� ��� ���������� ���

��������������������6�����4���9>�����������4�������������������-�����������������

�� ��������� 4 �������8��� 6���� ����� � ���� ������� �� �������� �4������ ���9 #��

�������8������������� ��������������� <%>= ��� ����� �����4 �� ��� ������-����� ��+�� ��

�����������������������,����������������+��������4������������<xv%)-W�,��������������

���xv%)-M,�������������=(%%9#���������������4���<M2(=�����8������������8�����������

�������,���������4������+���������,��4���<%2(=6����������6���������������������

���������������������������������������9

Page 120: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

119 | P a g e

#�����J��E#�����G

%_� #���#A #���$A

+����C����� ����&

��

�% � � 7����� ��4� �0���

$C4�++

*��E �&������ ��0��G�

%_� *`�X��` �� �% � � 7����� ��4� �0���

$C4�+

#����� X�A��

��&������ ��0��

!�&0��..�$C4�����4% � � 7����� �� >� �&������ ��0����C4�+������C4�++�@���

>���������4� �������-�������������������4� ������������������������-�����������

������ �, ������� �������� ��� ������ ��� �������� ������� �� ����+����4 �������

���������,�������-������������������9�����������+����������������������,�������-

������������ ��� ������������ ��������� ������ � ���� ���� �� ��4������4����������

<��"�=� ��4+��4� ������� <�F>=� ��4<����4� �������4����= <�"">= ����������4���

�������������������+���� �������������6���������4����,�����+�����������������

�����,������,���������������������������+����9#����,�����������4������-���������

�,���������������,����������������������������,/��������� �����������9

�����6��7�������������4��+�����������,����-��� ����4�,��������������������,���

<,���5=6���������� 4�����������������,����������������,� ���(���������

������ �, M*L ��.F-/��� ��� �� � ������������ ���,��������� ��� ���� �����������

�����������4�����M*L��.F������������<����6���,)9UG=,��(�����9 >���7���

6��,����������������,�����������,����6����6���������������������.F-/��

����������������<!�����*T=9#������������6����������������������������,�����

+��4�������+������ � �4�������������.F�����������9#����,�����������-�����������

�,������������������,���� �������6����4����������4�����������+�������������

��������,����,��,������/������������9

Page 121: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

120 | P a g e

!�&0��.���% � &��4%�� >�>���������&���7�� �&�����4% �4% �������� ��� �4 ����>������E�>�G�:> ������E��&%�G��>��� 1����0������ ��> ����% 0���:C� 1�()��:�����

�� ��4% �4% ��� �>�&0���� ���C�����

����������4��������+��������������������,������6����������������������������

,���6�����������&������-�������������4�������<Q]M))��=������>�%(Y(&

���� ����� ����������� ����,����� ���������� <��� ���������� �� *)a�=9 #�� �����������

��+���������� �, ��� ��� ����4 �, ������� �������� ,��������� ����� ��� ��� �������6���

����48���������!#�0���.F-+��� ��� �������������������9#���6��76����,�����

������� �������6�������������������,��������������#������<�2��������������������

����������-!�������!�����=9

��� �% � ��&������ �� >������ ��

��������� ����������������������-������������,��������,��������������������,���

������ � ,�����4 ��+���������9 >���������4� � �6�-�������� �������� ����� 6�� ��������

�������,�����4 ����������������4����� ����4 �, ������ ,��������� ��6�����������,

��������������9#��,�������7����6����������� 4��B����������������� ��6������������

������������ ������<�9�9#�,��������=����������+�������0���������� ����9

>� ��������� ��+�����4� ��� �������� ����� �4�� ��4������4���������� <��"�= 6��

�4������8�� 4��4�����������������,��������4���������������+��4�����<���!�����LW=9

#��,���������,������4��������<��-�J(�J(-��= ����4 ���� >��������> ���%���0�C� >�

�&������ ��> ��4% � � 7����� ������������,���� ��������������������� �������.F

�����������((%9

1���������� ��F�B������

#������-����������,��4������4������������6�+�������������� ����M))����� ���

������� 4 ����� �, '9/������((%9 !����� *W ������� �������-�������������������,

��4������4���������� ����� .F ����������� <Q ] M)) ��=9 >� 6��� ����� ��4����� ���

Page 122: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

121 | P a g e

������������, �������� ����������4 ����+�� ,��� ����������� ��6�����4��� ������ ���

��4����������������,�����������.F������,����������9

!�&0��.-�,�%������ >�4% � � 7����� �� >�4 �C����%C���� 7�����0���� 1���������� ��EU�F�B�����G��

#�� ����-��������� ��� � ��������� 4 ����� � �������� ��������� ��,���� �� ��������� ��

��4���������������������(((�((M9>����,��������,��������������,�����6�������������

�,�����������9#�������������� ��� ������������������������������4��+����,���

��������,���9>�������������������4��������,�����������������������4�������� 4

���7������������ �������,�����������������,����������� <0{=9#��������+����,���

Page 123: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

122 | P a g e

���������������� �������������6�����4������������������������4��������<02({=9

�������������4�������������6������4�����������������������4����4����������

<022J=������6��4�����74��������<0{=9#����4����4��������������������� �����

�����������������4�������4-�������� <02{= ����4����4 �������� <J2{=9>� � ������� ���

��������� �������� ���4 ��������� ������� ���� �� �4����4� �������� ��� ��� ��4�

�������� 6���� ����6 �� �� ��+�������� ��� ����-��������� �� ������� 4 �����������

����4���9

!�����*U������������,�������������,.F-��������������������,�����������������

����9#����,������ �����������,������,���������������,��������6����������#� ��

()9�������� ���������������,�0� ���������7����6���-7��6��������������6���

����������+� ��������,��������()T�((&9J�6�+��������,�������������������,����������

�,�������� ������� �����������������,,����������������������������� ���+���9��

���������6�,�����������������,(W))-%M))��-%���MW))-M())��-%���������� ���+�

���,���������,����-����������������6�������������������8������������� ��4�

������������4����4�����������������+��49

!�&0��.@�+�>������4���0�� >� 1�0�74 �������� ��>�����$%������&��4%�4��������%�J �������>� ���??��AB?�����A��

Page 124: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

123 | P a g e

#����������,���6�������� ���������������������Q]M))��������������*)a�9#���0

���.F-+��� �����������6����������������,��������,�����������4���������,�� ���

�,�������,���%))�����-������<!�����T)=9#����������������������������,��������,

.F+��� ������0�������,���.F-��������������,������������-���������������6��

� ���+������������������������������%))�9#�������.F-+��� ��� ������� �����(*L

�� ����� � ��� �� ��� �������� ������� �������� �� ��� �������� ���������� 6����

����������,���%)�����-������������������,,������� ������� �����,���������9

#���� �������������� ��������������������������� ������4 �������-������������,

,��������������- ������������,��������������� ����4�����.F-����������������,���

%��%))�������9

a) b)

!�&0�����E�G�+"��4���������E:G� 1�����:���4����� >� 1�74 �������� ��>������0���&�4% � � 7����� ���

:�� �% � ��&������ �� >� �&���������� ��� �4 ����>�����

�����������+���������������-������������,��������,����������������������������

������������ ���+����,���������������-��������6�������������8�� �,�������,���

������95�����,��������������4���.F-+��� ��� ����������������4��+� �������

�,,����+�����4�������������������������-����������� ���+���9#����������������������

��������� �����������������������6�����+�������������+������4������������������Q

]M))��������������*)a���������������,��4�������������49�������� ����������

�������������������,����6�����������,����������������������������������������

,��� ���������.F-+��� �������,������������,������6����������������������������

������,4�������48�����+��������,����������������-�����������������9�������4�����

��������������������������������������+����������� ����������,,������������.F

���+��� ���������9#����,���������������������,������6������������������������� �

Page 125: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

124 | P a g e

��B������������+�����������������������������9���������������������������,�������

����������������������6���%-(6�9S9G�����������4,����������������((L)-%&L)

��-%��6��������+��������,����-�������������������� �������4� ���+��,���������

������-����������������,����<!�����T%-TM=9

+�>������4�����

a) b)

!�&0���A�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ��> ������%�����%��:� �4�� �����&�E�G�J ����?���A������AD��

����E:G�J ��A-���A�?�����A��

a) b)

!�&0�����)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���.������ ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ��> ������%�����%��:� �4�� �����&�E�G�J ����?���A������A��

����E:G�J ��A�?��A�?�����A��

Page 126: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

125 | P a g e

a) b)

!�&0���B�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���A������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ��> ������%�����%��:� �4�� �����&�E�G�J ����?����?�����AD��

����E:G�J ��A��?�A�������A��

>�6��������+��������������������������.6�������+��,������4�������4����-&J-

4�������+���+������6��� �����������������+� ������ �����, ����t ����<((%)-(%*)

��-%= ��� ��� �`� ���B������ ���� <%*&M-%*MW ��-%= �� ���6� �� !����� T%-TM9 #��

��������������+� ������� ���������������,%*M)-%&))��-%6�����,,���������������

���.�6����6�������� �����������������������+� �������,�����������9#���0������

�, ��������������6��������,���������������� ��� ����6��������������,����6���

����������,���) ��())�9#�� �������� �� � ��� ������ ������%T(L��-%6��� +�����4

� ���+����������������6������������������,��������������,��� ��4���������9

G�����������������������,��� ��4�����������,������������������-�����������

�������,��������������� 4��4������������������� �� ���������B�������4����9

������������������������,���4�������4����-&J-4��� ����+���+����� �����+���������

,�� �������-������������������9#���������������������������������, ��� ��4������

6����6�� ��������,�������������,����������� ���� <�`�=9>7���7��������� �������

������� ��� �������� �, &-i(-< � -������4��4���8���=���4������j-(�*-�����4�-&J-4���M�&-

���4���-(J-4������,����������6����� ���,���� ���������������,%2(((L9#��������

������������������6����������+��������� �������������9#��� ������6��7�,09�9

>�7����� ������� ��� ����-��������� �, ��4����4���4���� ��� ��������� ���� ��� ����-

����������,��������4�������4����-&J-4�������+���+������� ����� �4����+��,������

,���������,��� ������������`� ���6������+������� ��4�,��������((*9#���������

������� 6��� ���� ������� 4 ��� ��� ����� ������� 6���� ������� M�&-���4���-(J-4���

��������+��������4���-�����������������������.F�����������<]M))��=������������

Page 127: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

126 | P a g e

���������������������������������� ��4�����������������,�������`���������� 4

���������4���((T9

����������,>�-"�5J������<�������A�=��������������4�,����������������-

����������� �� ��� �����������9J�6�+��� �������>� ��������� ��� ������� 4!�|+���9

0��������������� �������,�����������4�,����-,�������-<W-�4����4-$����������=��������

<>�$M=�����.F���������������((W9#������-������������,>�$M�����.F�����������

6�� ��������� 4 ���7��� ��� �������� ���� ��� 7����� ��� >�-2 ���� 6���� 6���

�������4��������4 ,�+��� �� ��� �������� � ���� ��������� 6��� ����� �����������

�������((W9 �� ��� ����� ��� �+������ �, �������������� +� ������� �, >�-"�5J ������ ��

��������� �,��� <#� �� %L= 6��� ��,���������4 ������������ �� ��+�������� ������ ���

������������ ����6����+������6�������������������������+� ������ �����,��������

�����9#����6�� ���+���������� ���������������,%*))-%&))��-%�����������������

�������������� �, �k� ���������� �� ��� �������� ����((U ccc 9 >� ���6� �� !����� TM� ���

��������������+� ������ ������%L))���%&*L��-%���6�������������� ��� ����6���

��� �������A�-�������� �������� ,���6�� ����������,��� ) �� ()) �9#�� �������� ��

� ��� ����������%T(*��-%6������� ���+���������6������������ ������,������ ��4�

����9�������� ��������������������A��������������������-��������� ��������

���4� ���� ��� �� ��� 4��8��� ����9 #���� ����� ����� �������� ��� ���� ����4 �, %�(-

�4������������,��4������������������������-������� �� �����6����������+������`2

��������,�������������+�������������4(M)�(M%9�

1�����:���:� �4�� ���4�����

!�����T&����������.F-+��� ��� ��������������,���������������,��������������-

�����������������������������������,���������������9>,�������������������������,� ���

())������ ������� �����,����������������� ��������������������6������������

������,������������,����6������������9����������6��������������� ���������7�

�������� �� ���.F-+��� �� � �������������� ����������������� �������������,�������

������� �������� ,���� ������ � ��� �� ��� ����������� �, hk���B������ ��������� �,

���������������� 4����- ��������������9#��.F������������������+������������

�����46��������6�������������������� 4��4�������������� ���7����hk���B������

�4����� ����.F ������+� ����<�9�9�-������� ����=9>� ������$�������������������

ccc������������YY�������9��������9���Y���������4Y�������Y�����������9����

Page 128: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

127 | P a g e

� ������� ���� ��� � �������������� ��� ������.F-+��� �� ������ ������ ��� �������

������� �������� ,���� ��� �� ������ �� � ��� ��� ����� �����4 �� ���� �������

���������������������������������������������+� ������ �����,hk���B�������4�����

�����������������������������+�����49

$�:�����*:� �0��K0���0��C���� >���%� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�����������������>������� ����� ����

� �4 ����>�����

�> �� 1���������� �� *>������%� 1���������� ��

�/K1��

M*L��<S=

�/K1��

&L)��<S=

�/K1��

M*L��<S=

�/K1��

&L)��<S=

(6�9S������������������ %W - % -

(6�9S�������.���������� U W % (

%6�9S�������A����������� U * )9& )9M

b) c)

a)

!�&0�����)� �0�� �� >� 1�����:���:� �4�� ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>������0���&�4% � � 7����� ��> ������%�0�����������������>������� ����� ����

Page 129: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

128 | P a g e

>��������-����������������������,������������ ��������������,���������������

,���������������������������������������,���.F����������������� �������+���������9

#���+��������,�/���������������,�������������������,���� �,�������,���())�

.F �����������6�� ������� �� !����� TL9 #�� ����������������$������4���� �, �����

������� �������� ,����6��� �������8�� �� #� ��(&9#�� ������� �������� ,����6���

,�����������,������4����������������������������������,�������������.F������������

�������� 4��������������������������������4�������������������$������4�����,���

())�.F�����������9����������6��7�,����������7�������������� ���������+����6�

���� ��� ,�������� �, ��� ��4� ���� 4 ��� ����-��������� �������� ��� ������

���������������� �������� �, 2/�� ���������(M%� (M(9 >���������4� ����� ��� ����-

���������������,���������������,������� �����������������-������������,�������

��������� 4 ������� ��4���� ��� ������� �, ����-����������� �, ���������������������

+�������+��� �������+��������������������6�����������������������������������9

b) c)

a)

!�&0���?�)� �0�� �� >������ ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ������������%�0�����������������>������� ����� ����

Page 130: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

129 | P a g e

���������������������4�����������������4�����������������������- ���������,

���������������,����������������,����6��������������+������������ ��������

���������������������������������9#����������,����6��������������������

����� �� ���� �������� ���� ���������������+����� <�������w%)-L ����= �� ����� ��

����+����,�������� �� 4����,�+�������<!�����T*=9#��������6�����+���������

������������������Q]M))�����*)a�9

!�&0���.��% � &��4%�� >� �&������ �4 ����>�����������00�������&������0:���

>� ���6� �� !����� TT-TU� ��� �0 ������ �, �������� ,���� � ������ �� +����� ����4

�������� +��4 ����� ��,,����� � ��� ���� �� ��������� 6��� ��� �0 ������ �, ��� ����

����������������������,��������������������������4�����������,((%)-(%*)��-%

<,���t ����=���%*&M-%*MW��-%<,�����B�������`� ����=,�������������.9.F-

+��� ��� ��������������,�����������.���� ��������������� ���������,����6���

�������4����������� ��� �����,���())�.F�����������<!�����W)����� =9#�����������

������ �������+������������4��������4���������������,����-������������,�����

���4�������4����-&J-4�������+���+��9J�6�+���������������,���������, ���.F-+��� ��

� �����������0������,���������A�-����������������,���6�����������������,���

%))�.F����������������+�����<!�����TU���!�����W)�=9G�������� �����������-

����������,�������A����������+���������������4�����������,��4������������9

Page 131: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

130 | P a g e

a) b)

!�&0�����)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���������� ��� �4 ����>����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����$%��:� �4�� �����&�

�E�G�J ����?���A������AD�����E:G�J ��A�?��A�?�����A��

a) b)

!�&0���-�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���.������ ��� �4 ����>����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����$%��:� �4�� �����&��

E�G�J ����?���A������AD�����E:G�J ��A�?��A�?�����A��

a) b)

!�&0���@�)� �0�� �� >���>������4����� >�� �4 0���A������� ��� �4 ����>����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����$%��:� �4�� �����&��

E�G�J ����?����?�����AD�����E:G�J ��A-���A�������A��

Page 132: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

131 | P a g e

b) c)

a)

!�&0��-��)� �0�� �� >� 1�����:���:� �4�� ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00���

�����������������>������� ����� ����

!�����W%�����������������������������������������,���������������,���� �,���

����,���%))�.F����������������+�����9#���/���������������,���������������

,����6���� ���+��6������������������4�������6��������������,���� �,���������9

������������4������������,�����,�����������.���6������,�����������������������

��������4�,���%))�.F����������������������.F-+��� �� ����0����,��������6������

� ���+��9#��� ������$������4������,���������������,����6���������6���������

+����� �,���.F�����������<���#� ��(L=�6����6�������������6���������/��������9

J�6�+���6���������������������� ������,��4��� ������4����������6��6����

����-������������������,���������������,����9

� �

Page 133: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

132 | P a g e

$�:���?�*:� �0��K0���0��C���� >���%� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����

� �4 ����>�����

�> �� 1���������� ��*>���A��%� 1���������� ����

���00��

�/K1��

M*L��<S=

�/K1��

&L)��<S=

�/K1��

M*L��<S=

�/K1��

&L)��<S=

(6�9S������������������ %W - T -

(6�9S�������.���������� U W * *

%6�9S�������A����������� U * & %

b) c)

a)

!�&0��-A�)� �0�� �� >������ ���4����� >� �&�����4% �4% ���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ��������A���%�0�������00�������������������>������� ����� ����

>������������������,����-��������������������������������-������������,�������

���������������,�������+��4�����6�������������������������������+������

�������-������������������� ���+��9G������������������������������,����-���������

������� ��� �,,��� ��� �������� �� ������ ��,�������� �� ����� ������� ��� ��� �����4

������� �� ,�� ���������� ��� ������ ��,������� �, ������� ������� �������� ,����9

>���������4������������,����-������������,���������������,��������+���� ������

Page 134: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

133 | P a g e

�,����4�������4��,��,��������������4� �����������+��������������������������+�

�����+��� ����4����� ������������������,���������������,����,����������� ���

����-���������,��,�����������/����+�����������+�����������������������������9

#0����C�

#������-�����-,��������������������6��� ��������������-������� ����������������

��+� ����� � �������� ��������� ,�� �������� ���������� ��� �� ����� ����

������������������������������������9#�������������������� ��� ����� �������

��.F �� +��� �� ������ ��� � ������ ���������6���� ��� ��������� �� � ����������6���

.FY �������������/��� ����������6���� �����9#������,,�������������������6���

����������4������<0:5=��+������ ���+������� ������$������4����6�������������

����� �������� ������� �������� ,���� ,�� ������� ������� �������- ���� 6����

�����-�������������������M*L��.F-���������������9#����������������������,���

�������6������������6�����0�]TL��������������������������&)))E6����������

4�.F-/��9J�6�+������������������������������,����6������,������6��������

����-��� ����4 ������ ��� �������� ���������� �, /���9 #�� ���� ,����� ������� �� ���

������� �������������������������,��������������������6���������-�����������

�, ��������������������� ������ ������������ �� �����������, ��4���9 !������6��7

������ ����������������������������+��������������������������������������

�����������������������������������������������������������������9

Page 135: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���++�H���&�����4% �4% ���:����=%�����&%��������&��� ���

134 | P a g e

Page 136: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

135 | P a g e

�/*�$)"�+++�

)���4�0���� �� >� �&�����

4% �4% ���> ����&%��������&�

�44������ ���

Page 137: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

136 | P a g e

Page 138: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

137 | P a g e

+�� 2��������� �0��� ��

0�������������+�������������������������������� ��������������������������

���������� 4����������������-���������������<>��= ���+���92����������������+����

������������������������������� ���+����6����������������������������������

������6��7�� �� $������� �� ������������ ��������� �� 6��� �� �� ��� ����� �����9 #���

�����4����� ���+��� �� �������4 7��6� �� ?�������������$��������A �� ?����������-

������$���������<>�K=A��������%)%�%)(9����� ����B���� ���,����+��������,6����

��������-�������� ������ <G/���= 4 ����� ����� �4�� �,������� ��������9 �� ����� ��

������������������������������������������������������������������� ���-����������

�������������������9#����,����������������4����+�������������������������,�������

���������������������������4��� ��������,���+�����������������������������������

����������� ��������9 #��� ������ 6��� � ��+���� �� �6� ������������ ������� ,��

�������� ������� ������� ���� ������������ ��� ���������-��4���� ��� �� �4�������

</�J=������������6�����������4�����������������������,���������������9

#���������������������,������������,������������������������������������

���������������9#�����������������,����������������������,�����, ����������4

���������������������� ,���������� �������������� ����� ���������������� �������,

����������������8�� �������� ����4� �������+��4� �������+��4 ������� $������4����(MM� (M&9

0�������� ��� �������� ���������� ���� �� /���� ��� ������� ������� ��� �������

���������+����������������������+������-����� ���������������������������������

�,,������4���6-���������������������������� ����4�,��������������6�������������

/�����������6���������-��������������<G/���=9!������������������������������

������������������������������6���������������4�,������ �����������������������

��������������� ���,��������+���� ����������7��9>��������������+��������,

������������������������������������������,��������������,���G/������7��9

#� �� (* ������������ ��� ������� �, ���������� ������� ������� 6��� �������

���������������������6�+��������9

0���������������������������������������������������4�����������������,�������

����������6 ��7�������������������$��������������������-������$��������<>�K=�

6���������������Y��$����� ����������������������������� �����������������������

��� �� �����-����� �������� 4 ������� �, ������ hkh ����7��� ������������ ��� ����

�� � ����4�,���-�������+������4�����,��,����������������(ML-(MT9"����+�����������������

Page 139: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

138 | P a g e

�,�������������������������������������������,/��� ������ ���������������

������������6���������� ����4�������� ���+����,����������-����������������MM�MW9

>�6� ��+���������� �,���� ��� �������� �����������,/��� ��� ����� ���+����� �,

%()a� <�� ��� ������������ ���,���������=9 �� ����� �� �����+� ����� �� ����� ��+����

������� ��+� ��� ��������� 4 ������������ ��� ������� ��������� ���� ��� ���������

�������� ���� �� 8�������(MW �� ��������� ���+��(MU� ����� <���-��� �������= (&)� (&%� �� ��-

������������������������(&(9#�� ��������� ������������+� ��� �������������+������ ��

����� ������������ ��� ������������6��� ��+�������� 4 �������� ��� ����������-������

$���������<>�K= ���+��������������������� ����4�,���-�������+������4 �����,��9��

���������������6�6���������������������������,�������������������������������

���������-��4������� ���4�������</�J=9

Page 140: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

139 | P a g e

$�:���.�)7��4��� >�� �������� �&�����4% �4% ��[[[�

�C����� ,�7��)7������ ��E��G� ,�7��)����� ��E��G� )����� ��� � ��>����ML) M&* &&(

��0�>������������ ML) &&L

����,��5��� &%* &L%

"�����5��� M*( &LU��0�&���

>������� M*( &*(

�������� &M( &T(

2���52���1&UMYL)M &UM L)M

�4( &WU L)*

!���������� &U& L%T

8�� =�2���

!�#� &U) L%W

>����&WW &UL L%U

2�����:����&WW &UW L(*

>������������� L)( L(*

5�-I &** LML

>����&M) &M& L&%

����� L(L L&L

8�� =�

52���10*:-I L(U L&T

1�7���1����6 LM% L&U

>����LM( LM( LL&

0*: L(& LLT

>����LLL LLL L*L

8�� =�����&�

52���1L*&YLT) L*M L*U

�4M LL) LT)

>����L&* LL* LTM

0��������0��-I L*) LW)

��> &L* LU)

0������0�� LTU LUL

02I LTL *)(����&�

>����L*W LTW *)M

#����0�� LU* *%L

����&�"��52���1#0-I LWW *%*

>����LU& LU) *%T

0��������5 L&) *(L

"��

52���1*M)Y*L)-I *(* *&)

/�0��*&) *(L *&)

>����*&T *L) **L

�4L *&U *T)

‡‡‡ Available online: �����YY6669������,�����9���Y,�Y,�Y����Y��,�������Y���������-�� ��-���-���� ��7Y�� ���Y�������-���������������-���-�����������- ������-,�����-����-,��-���������-�� ��-�4��9����

Page 141: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

140 | P a g e

++�� #���������4�0����� �&�����4% �4% ���

*��+��� �0��� ���

#����������4 ���������������������������������������������-�����������95���,�4�

�������������������� 4���,���������,��������������������,��,���������������������

���$�������<���=����� ��$�����4��,���������,�����-�������������������6��7,�����

6�������+���<���=(&M9#����������,���-������������� �������6�������������������

�4����4��� ���������������<����4����8�����= �������������,������ ��������4��� ��

�������,��������4��������������������+������,����������������������6�����,� ����

������������,�������������������������� �����(&&9#����+���������������+��������,

���-������������4���������������,����6��(&L�(&*�

*������&��

�� J�������4�,�������

�� :�������������4�������������

�� /�6-����������������

�� ��������� �����������������

����������&��

�� J��������,�����������������

�� �����4����7�����������4���

�� /����+����������7���

�� /����������������

#�� ���-��� �������� �� �4�����4 �������� ,��� ��$�������� ��7������"<20=& �� ������

���������6����"������� �4 �������#��D��>��������0����������� ��������

��7�����������(&T9#��������+��4�,�������7�������������4�����������������������+��4

�,������������6��������,,��������������������,�4����4��������������������6���9!��

������� ��7������ < ��<20=& =� ��� �4����4��� �������� ������ 4 ��� ����������� �����7 �,

��4�����6�����������������������������������,������ ��������4�����,����������

���������+����������� 4-�������9

Page 142: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

141 | P a g e

��<20=&@J(2�J2k��<20=M@02J <%=

��<20=&@&J(2���<2J=&@&02J <(=

#����7����������������� ��������4<�$������%=����������4<�$������(=�4����48��

��������������������,6������������4���(&T9�������������������������$������(���

����� �� ��6 J ��� ����6���� ��������������9#�� �4����4� ��7�������������� ��� ���

����� �� ������ ��� ��� ������� ��� ������������ �������� 4 ��� ����� �6� <�� ����=

�4����4���7������������������������������������������������6���������������,���

��k2k�� ����<�$������M���&=9#���4����4��������������������������������������

����+������4 �� ���4 ����� �������������4 ������ ���-��� ��������(&W�(&U9 #��������������

����������� ���� �������� �� ���� ���� ������ �����-��������������6��7 4 ��� ������ �,

��4����8�����9

J2k��<20=M@��<20=&�<20=M��k2k��<20=M@02J <M=

J2k��<20=M@J2k��<20=M�<20=M��k2k��<20=M@J(2 <&=

�������� ����������������-��������������������������������������������������,

��7����� ���������� J(2Y��7����� ����� ������ ������ ��� ������������� �, �����4���� ���

�����������6����������� �����������������������������������,,�����������(&*�(L)9

��� #���������4�0�����>�0 ������� ��0���

�������������������������4�� �� � ����-����� �����������+� ��� ������� ,�� ��������

��������4�� ��� ����+������+�������9 !�����4� ������������� ��������������� ��$����

�����������������<�9�9���������������������������������������=9�������4����������

�� � �������� �� ��� ���-����� �� ������(L%9 #�����4� ��� ������ ������ �� � �������+�

�������������������+�������������� ����4������������� ����4�,�����������(L(�(LM9

#6������������ ���������-���������,����������������������4����+� ����������

��������������� 4���������������4������<#�2�=����������������9#��,������������������

�����} ��������(L&9#����������4�����������������������������������������#�2��

������������������������,��������6���,������ ����9J�6�+���������������8�������

��8� ������ ����� ��� ��� 6��� ����������9 #�� ������ ������ �� � 6����-��-��� ��+����

�������������(L(� (LL� (L*9 #��6����-���� �� ������� �4� <��7� ,���������� �� ���������= ��

������+�� �� � ��������� ������ �, ��� �$����� ���� ,��� � ������������� ��� ���

�4����4�������������������,#�2���������������6������������,��������� �������

Page 143: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

142 | P a g e

����������������4��9���������4����,���������,���+����������������7�4�����������

�������,�������������������������8��,��������(LT9��������������������������������

�4�� ����������+���������������4�������+������,��������������-��� ����4�������

���,���������������+��4 ����������-�����������������,��/�������������9

>��������������������,��������,��������������������� ��6���������������������

����������������������4 ����������-������������������� ������,������-���������������

��� �������,��������6��������(LW�(LU9J4 ��������� ���������������4 ����4����� ����

��+��+�����46��7������������ ��6���������������������������������F�����G�����

�4������ ���������������������,�����92���������������4 �������������������������

��������������������<�9�9��+�����������������+� ����= ��6����6���,,���������������

��������� ��� ��6 ���� ��������� ��� ���� ����������� ,���� �������9 ����������� ���

�������,�������������������4 ���������������������$�����������������������6���

����� ��,����������������6����,����������8������������������������,���������������,

�� ������� ��������� ���� ���-��� ����������9 J�6�+��� ��� �+���� ����4 �, ,����������8��

���������������������� ����4�,�����������������$����������������������,,�����4

�,������������4����������������������������������,�����������������������,��

����������4 ������������9J���������4��������,�4 ������������������ �������������

�,����������������4��������,������������������������4�+���� ����������7��6���

����������������������������,���.F���������,������������9����������4�6��������

,��������������,����������������������������,���������������������+�����������

����������������������������������,���������������������������������9#���������

�, ��������,�� ���/���- ���� ��������������������6���� ����������������� ��� �

����������6���.F�� ���/�����������6���������9

!����������������,����������������������������,�� ���������������������������

���� ���������� ������ �, ��� �������� ����4� ���� ����� � �����+��4 ��� ���������

,�����������$������4����(*)-(*(9#��������4�������+�������������������+�������������

���� ��� ��� ������� �, � ��� /�� ��� ����6��� ,���������� ���� �������� ���+������

�,,������4U&�UL�(*M9J�6�+��� ���,������������� � ������� 4 ������������������������

������� ������� 6���� ���� �� �������� ����������� ��� ���� ��� ���� �, ��� ,����������

��������(*&�(*L"����+������,������������������������4����������������������� ���

�����,�������������������4���������� ���������������������������������������-������

$��������9 #�� ���������������4 �, �4����� ���+��� �, ,���������� ������ ���� �� 6����

���,��� ��� ���� ��� ����4 ��� ��� ,�������� �, ��������� ����������� �, ,����������(**9

Page 144: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

143 | P a g e

"����+��� ��� ,���������, ����������-�4� ��������� �� ��������6�� ���� �� �+������ ��

6����������,������� ������������������������-�4�������������(*T-(*U9���������

�������� ��� ,����������� �������� �� ��� ����� ������ ��� ����������� ������ � ��-

���������� �� �� � ������ �����9 #����,���� �� �� ��������4 �� ��+��� ��� ������������ �,

,���������� �� � �������������4��� ��� �����, ���+��� �� ����� �� ������ ��� ��������������

�������������������9

�����,������������6�6�������������4��������,,����������-������������������6�������-

��������������,������+�����������������������9#�������������������������,�������

��+� �����+�����������6������������� �������������������������������,/���9>,���

����� ���,����������-���������������������� ����� ��� �����������,����������+� ���

����������������������������� ����6���� ���/������,�����������������������

���,���������,��6�����������������9#����������������������,����4���������������

������������������-��������������6�����������������9

� �

Page 145: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

144 | P a g e

���)74��������

��� #C��%���� >�>�0 ������� 4������������ 4��������E!�V#���G�

#�� ,���������� ������ ���� 6�� �������� �� ������ ������������ ����� 6����-��-���

������������������������#�2��������2-L()��������������������������� ����

��,������(T)95���,�4�ML)�/�,����������������<%US6���6����=���TL�/�,,����������

��������<������������� ��6���%-%))�"=��6����6�������������������,������2-

L()<&9)L�=����4���������<UM9M�/=9>,���&L��������,����������(La��(9M�/�,#�2�

6�������������������������������,��(&�����9���������� �����������������������

���������������,����&T)�/�,#�2�6�������������������������������������������,��

(&�����9#����������������,�������6�����������������������������������������

��������� ��� ���� ��,� 6������ �������� ,�� (& �����9 #�� !�X��2( ������������6���

������,���� ��� �� ��$�����4 6����� 6��� ������� <�M= ��� � ������ ������� <�%=9 #��

������������6����������*)a��+�������9

:�� ��4����� �� >�� �4 ����>�����

#���������6�������� 4���������!�X��2(���������������������������Y�����������

<��������5������0#F%&%>O5=9#���������6�����������������������������������+�

�����4 ������������������Y���������������9#��!�X��2(Y�������� ,���6�������� 4

������������#�,������,�������������������&M&)���������,�����������9#�� ����

7��,�������6��,������&))z������������������6��()��Y�9#���������������,���

6�������������+����*)a��+�������9#��,�������7������,����6�����������������

���������&L*�����������7���������9

Page 146: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

145 | P a g e

���"�0������������0��� ��

��� !�0 ������� ��0�������� 4������������ 4��������E!�V#���G�

!������������������������������������,,����������6������� ���������J�������+�

�������<!�����W(=U&�(T%9#���������������������,��������������,����������,����

6������ ���������������������,����������-,���������� ������(*U9>���� �����,,�����

,�����,,������������6�������� �+����������,����<E��*9&���$����� �,,����������=

�������������������,�������������������49�����6��7�6����������������� �+�����

�����,�����,,���������� 4��������������J����������U9

!�&0��-���%���������0��0�� >�>�0 ������� ��0��������� 0��4/��

>������� �� �,�����������-�����,����������-������������������<!�X��2(=6���������

����� 6����-��-��� <GY2= ������������� ������9 #�� ,�������� ������ �, !�X��2(

������������+����+����������������������6����������������������<!�����WM=9

Page 147: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

146 | P a g e

�C�� %7��

!�0 ������ �0�� � �/B�

X�$)�#�

/C�� �C����a�� ������� �

WQ����������� �0��� �

/���X�+&4������?��

=��%�a���C

!�V#������ 4�������

!�&0��-B�#�%���������&����> ���%�> ����� �� >�!�V#������� 4���������>� ������������� �0��� ������%C�� �C��������� ������� ���

#��!�X��2(������������6��������������������2-L()�������������,�����������

��+������������������4����9#����������������,���,������6�����������������������

������������������������������������<�"��(L�"=(T(������������������,���������,

��+���� ������� 6����� ��� ������9 #�� ������ ��� ��,��� �� ��� �4����4��� ��� ���

�������������,#�2���������� 4 �����������,����������������������������9#��

#�2��������������6������,��,������������,��������������������������������

����� �� � ���� � ������ ������ ���,��� ��� ����+� ������� ����4 �, ��� ������� �4�

���������(L(�(TM�(T&9#����4���������<*)a��+�������=��������6��������������,4���

���������6��79��+���������� �����������������������,����������������������,�������

�4����� ���,����� 4�������������������������,��������4�(TL�(T*9#�������������

������������� �, ,���������� ,�� �4������8��� ��� !�X��2( ������������ ������ �

����������9���������4�6���+��4������8����������������� �������������� �����6���

��,,��������������������,,��������������������<#� ��(T=9

$�:������4�������%������������� >�!�V#������� 4���������

#��4��M>�0 �����N������� ��

WQ���C����E�,G�

��7������ ��

E��G�

�(38�:��

ERG�

> % L(W %&

5 & LM& ((

� %) LMT (U

� (( LM* ()

� LM LMT %&

! %)) LM* M

Page 148: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

147 | P a g e

#��!#-�0�������,!�X��2(���������������2(����������������,��������������������

�6��� ��� ���������� �� ��� !����� W&9 �� ��� �0 ������� �, ��2( ������������� ���

� ���������7���M*))-(L))���%*MM��-%�������� �������������������+� ������������

������+� �������,2-J��������������������+��49#��� ���������7���%)W(�TUT����

&*L��-%�������� ������� ������+� �������,��-2-�� ����9���������������������+� ������

����6���� ���+��,��!�X��2(������������9#�������������� �������+����������

,�������������������6����� �����������2(������9

���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���

)�84������������

515

,�49

,354

103

;9;

,�54

?� ����������/� ������

*����

�������#(

$

%��� �"���#��+,$

?�@)�84������������

,0��

!�&0��-��!$�+"��4����� >�!�V#������� 4������������>�0 ������� ��0�������4 =����

#�"��������46����,������� ��������!�X��2( ������������9#��#�"�������,

!�X��2(����������������������,,��������������������,,����������������6���!�����

WL9 !��� ��� #�" ������� �� ������ � ����� ���� ��� !�X��2( ������������ <6���

�4�����������,���=������ ����������� 4������,����4����� �������4�,��� ������9

#��������������,!�X��2(���������������6���������4�����������������9�����

���,�������������������������,,�����������,,���������8��,���,����������������9>�

���6� �� !����� WL� ��� ��8� �, ��� !�X��2( ������������ ���������6��� ���������� ���

��������������,,����������9#�����������8����������,���L&9&y(9%��,�������>��

*W9UyM9L��,�������!9

Page 149: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

148 | P a g e

��O�?����b���A����$

,���

��O�?��A�b�������"$

,���

��O�.-�@�b�B�?����$

,���

!�&0��-?�$),����&�������%�� ���4 ����&�4���������J�������:0�� �� >��%�!�V#������� 4��������=��%��%���>>����� �������� ��� >�>�0 ���������WQ���C�����

�G����4��*D�:G����4���D������G����4��!��

#�����������+�����������4���<#:>=��������,,�����������������+�������<�#:=���+��

�,!�X��2(������������6������������������������4��������������� ����4<!�����W*=9

#��#:>���+��,!�X��2(���������������6�������������������������������6�����

������+��������������W))a�6������6����������,M9*6�9S9#�������6��������������

�������� �� ������ %))a�6�� �������� 4 ��������� �, � ��� ��6���� ,��� �����2(

���,���9#��!�X��2(������������6����������4��� �����(W)a�9#�������6���������

6��� ������ �� ��� �������� �� ��� ����������6�� � ���+�� �� ��� ����� �, (W)-L))a��

��������������(6�9S�,6���������9>,�����������!�X��2(������������6����������4

��� �����W))a�9�������������6��� ���+��,����2(������������9���������!�X��2(

������������� ��� �����6����� ���� ���������, ,�����������6���6���� ���+�� ,���

L))a������������,�����������6���6����������4����� ������������������9#����,����

���,������������ �������������������������������������������������� ����4�������

��,�����������6���9

Page 150: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

149 | P a g e

� ��� ��� ��� ��� ��� �� ��� ��

���

%����

��#($

*������� ���#>�$

�'()*�+������������!���'!������������&������!��*�+������������!��

!�&0��-.�$2*�4� ��� >�!�V#������� 4�������D�#������� 4�������D������>�0 ������� ��0�������4 =����

!����� WT ����������� ���� ������$������4���� ��� ��� ,����������������� �, !�X��2(

������������6��� ��,,����� ��������������, ,���������� <�����> �� != ��� ����������

������������&L)��9G�������������������������������,���%��%)�"����,�����������

��������4���������6�����������4������,�<�W��=9>,���%)�"����,�������������������4

�����������������46�������4�������� ��������������,�9#���������,�����������

��������46��� ���+�� ,�� ��������� ��� � ������$������4���� �,,������4 ����������

�������+������� ���(US9

!�&0��-��� �������� ���4����� >�!�V#������� 4�������� >�E�G��:� �0��K0���0��C��������E:G��(������ ���4������

>� ��6 ��������������, ,����������� ��� �������� �� ,����������� ��������4����� ���� ��

��������������������,����������������9#�����������-���,���,������������,!�X��2(

������������ �� ��6 ������������� ��� �� � �4 ��� �� ��� ,�������� �, �4������ ����

Page 151: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

150 | P a g e

��6��� ,������������������� ��� ����� ��+���������(*U� (TT-(TU9 J�6�+��� ��� �������� ��

,����������� ��������4 ,�� ���� ��������������, ,���������� ������ ,��� ��� ���,-$��������

�����9#�������������, ���,-$�������� ����� � ��� �� �� ������ �� � ����4 �, �����4

�����,�� ��6�������� ��,�������������������(W)9

#��� ������$������4�����,,������4�,������6���������� 4����������������������

�6����,���(L)��L))��<!�����WW=9#�����������������4���� ���+��� �+�&L)��9

>� ��� ������� 6�+������� �, &L) �� ��� ����� /��� ��� � ������ $������ 4���� 6��

����������� ���(US<���!�����WT�=9J�6�+�����+��������������������������������,

������ ��������������� �, ������� �4�� ��� � ��,����� 4 �������� ��� ��������������,

������� �4�(TL� (T*9 #���� ��� ������ ������������� �, ,���������� ,�� �4������8��� ���

!�X��2(������������������ �����������9

��� ��� ��� ��� ��� ���

��

��

��

��

��

!"��� ���A

�� ��'���/�#(

$

%���������#�$

,!���-�.�#��������$

!�&0��--�$%��:� �0��K0���0��C����>>�����C� >�!�V#������� 4���������E4�4����>� ��A��,�>�0 ������� �0�� �G�4������:�=���?��?��������&%�����0������ ����

!�����WU����6��������������-��������,�������������������4�,!�X��2(������������

<������=���,���������������������6�������������%�4��������������������������

��&L)��9G������������������������,�������������������*)a����+���+��������

,�������������������4�, ���������� ������$������� �������������$��������9!�����WU

��������������-��������,�������������������4�,!�X��2(������������<������=���

,���������������������6����������������������������&L)������������������,

*)a�9#��,�������������������4�, ��������������������������46�����������������,���

) ��& �����92�� ������� ���,��� ����!�X��2( ��������������+�� ���� ��� ����4 �� ���

�������������������,������-�4�������������*)a�&%�()&9������������4����!�X��2(

������������ ���� �� � ���� ����� �������� 6���� ��� ����� �������� � ���+�� ,��� ���

Page 152: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

151 | P a g e

,�����������6�����+��46��79#������������,������������������+�������4����������

��� ����4� �������������������������������,,�����������������-�����9

!�&0��-@��G�$�4���0���4��������0������A��C�������:G������4�����>�0 �������������C� >�!�V#������� 4��������E���4���G�����>�0 ������� ��0��������

:�� #���������4�0����� �%�� �&�����4% �4% ���

�� ����������,��������������������������������������6����-���� ����������������

6��������������,�����������������������������������������>##2&*L�>##2&U)/���

���������*�9#������������������6�������������� �� ������������������������

$������4����<K1=����������������<#� ��(W=9#� ��(U����������������������������,

��+����6����-���� ����������������6��� ����������������������������������&L)

�� ���-����������������9

� �

Page 153: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

152 | P a g e

$�:���-��4�������%������������� >�� �������� �&�����4% �4% ���������0��� �0�� ���

����U��7������ ���

E��G�

�(38�:��

ERG�

� ����� ���> ���

38����0�����"���<�

>##2&*L L%* M)>$��������������%�"�

Q���`&L)��

�����������4�,���

>##2-#��:� J�:�����4

>##2&U)/� *LU (U>$��������������M�"�

Q���`&L)��

�����������4�,���

>##2-#��:� J�:�����4

0��������*� LL( U(>$��������������

Q���`LM)��!��������,����,(W%

$�:���@��4�������%������������� >�� �������� �&�����4% �4% ������4�0��������� ����������� 4���������

� ����� �������� �������� ��

WQ���C����E�,G�

U��7������ ���

E��G�

�(38�:���

����?�����ERG�

-� >##2&*LX��2(������������ v& &U* %%9&

-�� >##2&U)/�X��2(������������ v& LL% %L9%

-��� 0��������*�X��2(������������ %)) LWL (9U

/�7�6��� ��� �4������� �, ,���������� ����������� ���� ������ ������������� ����� �������

�������-������ ������������ < -� ,��>##2&*L� -�� ,��>##2&U)/�� ��� -��� ,��

���������*�=6������������� 4����������������9!�����U)���6�������/��������

������ ����� ���������� �� &L) ��9 #�� ������ ������������ �, ��� >##2&*L ���

>##2&U)/����� �������������������������46������������������������������&U*

���LL%����������+��49J�6�+�������������������������,0��������*���+�+��46��7

�����������������������������&L)������������9>���������4� ��������������������

�������������������������������� ����4,��������������,������������������ 4�����

������������ ���,������������������������9J�6�+��� ����4������� ����������<�9�9

��������������,�����������������J=���� ������8��������������������������

+��������������������������������������6������!�X��2(������������9

Page 154: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

153 | P a g e

��� ��� �� ��� ���

���

���

���

���

�2���������#�� �$

%���������#�$

�/� 0�/� 00�/� 000

���� �13���

!�&0��@���(������ ���4����� >�� �������� �&�����4% �4% ������4�0�������� ����������� 4��������04 ���?�����:�0���&%�����0������ ���

��� !�V#����� �4 ����>����

#�� !�X��2( ������������ <����� �= ��+��� ��� ������� � ������ $������ 4���� 6���

�������� �� � �������� ����� �� ����� �� ����� ��� �������� ,����9#�� �������� ,����

� ��������+� � ����7���� ��6��� L)-%L) z�� �������� �� ��� ��������� �, !�X��2(

���������������������������������9

>���6����������,!�X��2(������������<L6�9S=�������������������������6��������

��������6��7��������������,,���������������+���������������������,������ ���

/��92���������������,�������������,!�X��2(������������6���������<]%L6�9S=�

�����������,������������ ����������,������+����+��������������������+�$���������

�, ������������ ������� �� ��� �������� �����9 #���� ��� ���������� �, !�X��2(

������������ �������� �� ��� �������� ����� 6�� ,���� �� %L 6�9 S ,�� ,������ ������� �,

��������,����9!�����U%���6����.F-+��� ��� �������������!�����������,�����,�����

<!#�0= �������,!�X��2(��������,�����������������,���9#��� ������� �����,

!�X��2(�� ����������,���6���� ���+�������������,())-M))�����������L))��9

#��,����� ���������7��(%)��6������� ������������������������ ������� ����,��-

2-�� ���������������������������������������������������(W(9#��� ���������7���

(M)���(W*������������������ �������+������,,�������������$�������������(WM�(W&9

>�6��������+�������������������(���������� ���������7� ���+����� ���(*M

����������������,���6���� � �4���� ��������,����������� ���8��<�9�9�������������

Page 155: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

154 | P a g e

.F � ��� ��= �� �������� ����� ,���9 #�� !#�0 ������ �, ��� ������ ���� �� ��� ����

+� ����������������������������������6�����������B�����������������������,���9

!�&0��@A��G� 1�����:������:G�!$+"��4����� >�: �%�!�V#��������� ��� �4 ����>���������40������� ��>�����

!����� U( ���6� ��� �����-������� �, !�X��2( �������� ,���� 6��� ��,,����� !�X��2(

��������������������9>�%)6�9S�,���������������"����������������������,����,

��������,���6�����������������,�������������������������,���9J�6�+���6���

������������ ������� ������� %L 6�9 S� ��� ����,������� �, ���,��� ��������4 ��� �

� ���+��6�������������������,�������������,��������,���9#��� ������$������4����

�,!�X��2( ����������������������,����6���� ���+����� ���%US���(*S,��%)

6�9S���%L6�9S�,!�X��2(������������6�������������,������������+��49#���

� ������$������4����6���������4 �����������+�����,!�X��2(��������������������

��+�����4<� ���(US=9

Page 156: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

155 | P a g e

���������� �����

!/����������"�

?�@)�84��������������

"$

�$

!/����������"�

?�@)�84��������������

!�&0��@��#),����&�� >��� ������� �� >��G�A��=���R�!�V#���������:G�A?R�!�V#��������� ��� �4 ����>������

> ����� ������������� �, !�X��2( <%L 6�9 S-F=-�������� ��� ���� 6��� /��� 6��

,� ������� �� � ������ ������ ���,���������� ����� ��� �������� !�X��2( ������������

����������������������&L)������������ ���/��9#������������,��������,����

����,���������������������+�������,����������������������������������������<���=

�� � �������8�� �6�-����������� ����� ���������� �4����9 !����� UM ���6� ��� ��������

�����������������������4�������,�����!�X��2(-�������� <%L6�9S-F=Y/�� �4����9

#����,,���������7�������,��������,����6�������������6������&L)�� ���/����M9(F

���L))�><#� ��M)=9#������������6�������������������������,<)9(M*�)9(WW=���#

�,%TLMUE����0��,LU�6���������������,���6�4,������+������,����������1>:�

��M@���+�����6����/���(WL9G�������������,�������7��������� ��������,���/��6��

��������<���7��� ���&L)��=6����������4������������������������4��� ���LM)��9

#�����������,,����46�����������,���%%9&��%W9T��YG�6����������7�����,��������

,���6�� ���������92� ������������� ��������������������� ����������������������

Page 157: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

156 | P a g e

6���������������������7�������������<��#,���%TLMUE��*LT)E��0�,���LU��&M9M�

�������+��4=�������� ����#� ��M)9

$�:��B��$%��+)�� � ��� ��������E7DCGD�� � ����4���0��E��$GD�� � ��������&����7�E+"�GD��0��� 0��>�07�E8�GD������0��� 0��>>����C� >����!�V#��������� ��%C:����()���

0�����?�����:�0���&%�����0������ ���

$%��<���

�+)A@BA���0�� ()��4 =� (0��� 0��

)>>����C��

E��QWG7� C�8���

E�0��G�

��$��

ETG�

�"+��

E��A��G�

�0������

E*G�

1 ���&��

E1G�

%LS6�9

!�X��2(

@WL6�9S

��������@&L)

��/��

���

<*Tz�=)9(MLU )9(WTL %W9(& %TLMU LU9) )9L M9( %%9&

��

<%MLz�=)9(U*M )9&M(( (U9UW *LT) &M9M )9L M9( %W9T

"$�$

!�&0��@B��G�)����� ���4���������:G��+)��%� �������C����&�������0���> ���!�V#��������� �Q()���C���D�4�4����0���&���:�0�()��E�?���G��

����A?�=���R� >�!�V#������� 4���������:������������ ���

Page 158: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

157 | P a g e

#������������������� ���������� 4��B���������,��6���������� ��6���%))��*))

�>9!�����U&���6�������������������,!�X��2(-��������Y/�� �4����<,��%L6�9S-

F=��+������,��6�����������,���%))��*))�>9

��� ��� �� ������

���

���

��

��

���

�2�:�������#�� �$

%���������#�$

���1��2� �%����������1��2� �%����������1��2� �%����������1��2� �%����������1��2� �%����������1��2� �%������

!�&0��@��)����� ���4����� >�!�V#��������� ��%C:����()��E> ��A?�=���R�1G��������� 0��> �=�����0������>� ��A���?����*��

>����6���!�����U&��������������������4������6������,��6����������6�����������

,���%))��*))�>��������������������������,����������������������9J�6�+��� ���

�����������������������������������������<�0�=+������������������4������6���

����������,��6����������<!�����UL=9#����������������������������<��#=6���,����

��6���*LT)-**L)E����������������������������������������,�`)9(U&*-)9(U*M���

4 `)9&(TW-)9&M((9#���0� +����� ,��������� �� ��� ����� �,&M9M-&&9)6��� ��� ,��6���

����������������,���%))��*))�>����������������+���������,(S������6���!�����

UL9J�6�+���������������,,����4����������,������4,���(*9*��YG��%T9T��YG6���

���,��6����������6�� ���������9#�����������,����������7���������� �����������

����������� <��+= ,�� ��� !�X��2(-�������� <%L 6�9 S-F=Y/�� �4���� 6��� ,���� ,���

@)9)LMM��@)9)L&(�6����6�����������������������+�����,)9))L&,�����������7���

����� ���������� ����6����-����� �������� ������� 4 !�X��2(-�������� �������� ,����

����/�� 6�� ����� ,�� ,��� � ����6���� ����� �4����(%)9 #���� ������� �+������ ���� ���

!�X��2(-��������Y/�� �4���� ����� ���7 ��� ���� ��� ����4 ������� ��� �������� �� ,��6���

�������� 6���� ���� ���� ���������� �� ,��,�� ��� �+������ ����� �� ���� ,�� �����

��,��������,��������������������9

Page 159: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ��

158 | P a g e

a) b)

!�&0��@?�)� �0�� �� >�E�G���$������"+�����E:G��0��� 0��>>����C� >�!�V#��������� ��� �4 ����>����:���E> ��A?�=���R�1G�������� 0��> �=�����0������>� ��A���.����*��

Page 160: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

159 | P a g e

+++�� ��&������� �&�����%C:������C���� 0:��%C�� 7�����

*��+��� �0��� ���

/�4������� ���4��������</�J=���7��6������������������������������4��������6���

�������,�������,M,7++�,A�7+++�E�/G�N7X�M*7Q���N7�D��/���6����"������+�����������<"�(@�

��(@�D�(@���(@���(@����=�"��������+�����������<>�M@���M@���M@�!�M@�"�M@����=���>��

��������������<�2&(-��2M(-���-� 2M-��2&M-����=�������������������4������(W*9#��/�J

�����������������7��6��� ������-��7���4��� ����,�������-�������"<2J=*���������(WT9

#�������-��4�������������������,����4�����+�������������������4�������������

�� ����������,��+����������� <"��= 4 ���+����������� <"���= (WT9#����������,�����+�

�������������-��4�����6��� ������������������ 4���������������������4�����������

6���6�������������(WT9#������������,/�J�������������+����!�����U*(WW9

!�&0��@.�#�%������ >�(�/����0��0��--��

#��/�J��������������,�������������4,�����,���������������������4���(WU�(U)��������

��������������(U%�(U(���������+��4�4����,����������������(UM�(U&�,������������(UL����

,����� �� ��4��� ���������(WT 4 ������� �, ����� ����� ��+������� �� ���� �� ��������

����������� �, /�J�� ���� ����4 ��������� ��������� ��� ���-�������4 ���������9

"����+������/�J���������������� ����4����������,������������������������������

Page 161: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

160 | P a g e

����������+��4�,�������������6����+�������������������<� ���W)-%))S=�������������

��B��������,�������4����������<5����������=�����/�J������(U*9

>�����������-���������/�J���������������������,�������������������������������

/�J����������4���������� �������4�������������������������,������������

�� ��� ��6 ��������� �� 6���9 2������ ��������� ��� ������� �� ,�� ��� ���� � �������

���,,�����������������,.F-+��� ������������������������������������������������

����������������6���������������/�J��������7���������� ��,��������������,�������

��� ����4�������������,�������������������������9!����������������6���>�K

�,,���� ��� ��������� �, ������� ��������� �� ��� /�J ������ 4 ������������� ��� ��-

���������� ��� ��������� �� �� � ������ ��������� 6���� ����� �������� ����� ����

������������������������������������9!����������� �����������,����������������

����������������/�J�������������������������� ����4�,��4����6�������������,�����

��,���������������-�����������(%%9

#������,/�J�6���������������������+� ���� ������ 4���4�������������9#��

�������������������8��4��(UT����������4��(UW���4����(UU���4����M))����+���+������

,����������8����4����������������M)%�M)(6������������������,��������������

������� �����������������/�J ����������9#������������������������� ���8��������

/�J��������� 46��7��������������������������������F�����G�������4������ ������9

J�6�+����������� ��������������������,������������������+��4�����������������

������������ ����46������/�J������9#�����������,����������������,���������������

����/�J������������ ������������

�� ���������� ��� ��� ������+� ������� �� ����� �� ��+� ��������� ������������ 6���

�����+��4�������/�J����������

�� 5�������� ���������������������<������46�������������=�

�� 5������� ��������J<JvW-%)=��6�������,���������,/�J��������,�+����9

>� 6��� ��� � ������ ����4 �, ������� ��������� ������������ ���� /�J�� ��� �������

���������+� ��������������������������������/�J����������9!�������'~����K�����

��� ����� ������� �������� ��� �������,���4 ��������� ���� �, 4���� ����+���+� �4��

������������� ���� 8��� �4�������-��4���� ���6��� ��� ����+����� �, ����������������

$������4����<%MS=�������6�������4������<%S=M)M9#���������������,��������

���7�� ���4������������������������,��4������������4�����/�J�����������������6

Page 162: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

161 | P a g e

��������� ��� ������� ��� ������� ��� ����4 ��� ������� ����4 �, ��4�����������

���������M)&9 J�6�+��� ����� ��� ,�6 � ��������� ���� ��+����� ����������� �������-

���������/�J���������,��/��6���������90������4�J��������������� ���������+�

� ������ ��� �������-��������� ��������� ���� �� ���� ��� ��� �����-�������� �����

������������"�(>�-/�J������6�������������������������������������6����

���������������<)9M&*�)9MMU=�����MT)������������M)L9J�6�+��������6�����+������

� ��� ��� ���������������� �������� <�9�9 �������� ��������4� ����� ��������� ����� ��

���������������� $������ 4����= �� �+������ ��� ����� ��,������� ����� ��������

�����������,/���9

��������������������������������������,����������������������6�����������������

"�->�-/�J���������4 ������������,�������������������� ������/���9#���6��7

6����,������������ �������6�������������������,������!� ����/�����</�J�����

��������������������������-!�������!�����=9"��������-��������� ����/�J<"�->�-

/�J=�����������4����������-��7���4������������������������,�����+��4��������������-

��4�� ��� 6��� 6���� ��� ������-����������� ������ �� ��� �������4�� ��� �� ������4

����������� ����������9#�����������-��������� ����/�J<"�->�-/�J=���������

���������,����������������,��������������<,����������= �������,����4���������

�4�������-��7� ��4���� ��������4 ��� ���+�������� ���4-��7� ��4���� ��4�������� ���������9

"����+��� "�->�-/�J ��������� ������� �� ����������� ���+��� ������ ?�����4 �,,���A

6������������������4������������������������������ 4��������������,������6������

"�->�-/�J�4������ ���$�������������6����������������M)*�M)T9#����,,��� ��������

��+������,������������������,��,,����������������/�J���������9#��������������

������������������,�������-���������/�J�6��� �����������������������9J�6�+���

�������� ��������������6��76��������������� ����������4 4.� �����������������

�������� �������(UW�������,��������������,,��������������/�J������9

Page 163: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

162 | P a g e

���)74��������

#������� ��+����������� �� �4������8� /�J ������9 �� ����6��7�6� ��������� ���������

��������������-�����������M)W�6�����������������������������,���4��������,/�J

��������+��+�����-������������,������������$�������������6�������������������,

�2J�� �J�2M �� �(�2M�� J&2J9 #��J�, ���������������������B��������

���������� ��6���W���%)���������������������,������������9#����+�������,��-

��������������������������������������������<"��Y"���=�,�4���������4���6��� �

����,���4�����������������������6���-���������������������M)U9

��� #C��%���� >�>�0 �����������������,&�*��(�/�

5���,�4����,����������������������"�->�-/�J���������<"�->�-!���=6��������� 4��-

�����������������9>��������,"�< 2M=(� *J(2 <)9%"=�>�< 2M=M� UJ(2 <)9%"=� ���

,�������������������������6���<M*�"=6����������������� ���8��6��������������

�������6���������+��������4,��(&����������������������������������������6���

���������,����, (�������������+������,���������,�2M(-������������������������9

#��J�,����������6��7����������U9L 4�����)9(" �2J��������9#�������������

�,"�(@Y>�M@��������������6�� ,������(9>,��� ����� ������������6����������� 4

������,��������������6�����6�������� ���8��6����������������������6�������9#��

,�������������6��������+���������&)a� �,���,����������������8������9#�������������

,�������,���,���������������� ��

,&��*��E�/G.�E���/A��?G��?�D��/���

6�����()J%)2L���,�������������9

� �

Page 164: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

163 | P a g e

���"�0������������0��� ��

5�,��� �������� ��� ����������8������� �� ������ � ����� ���� ��� ����4 �, ,����������

������������ "�->�-/�J ���������� ��� ����� ���������4 ������� �� ����� �� ������ ���

����������� �, ���������������� �������� �, ������� ������� �� ����� ����� 4 ��-

�����������������������������������������������9>�6��������+��������4�,!�X��2(�

���,������������� ����������� �+����������,��������� ����<JU9L=����������,���

���������������9#��I-��4�6�����,,��������������<I0��=�,"�(>�<2J=*<�()J%)2L=)9L�

(J(2<"�->�-!���= ���������������������������� �����,����<���6�����,�������=���

�������� �� !����� UT9 #�� �������� <(q= �, ��,�������� ��� � �������� �� <�7�= ������

��������������� ����������4�,"�->�-/�J ����������M%)�M%%9�������� �������������

�4���� I0�� ������� �, ���4 /�J ���������� �������� ��� ���� ��� ������� ��7

����������������,��������,�����4����������������������� �����,�������������������

�����������0 �9>��7����6���(q��������4�����4���������<))M=��,�������6����

����������������������4�����������))M<����������� ��6����6������-��4���, ������-��7�

��4���=M%(9#����������4��������������������������������8��,������������������M%M���

��� ����������� 4�����5������/�6�

<�$������(=

6����Q�����6�+��������,I-��4<%9L&%WP=���7����������������,�������������������

���q�����������,��,��������,�I-��4 ���9#����7���� ���*)a

#��I0�� ��������,"�->�-!��� ���������� ���6 ��6 ��4���������4 ��� ����������� ��

��������������7�,,���������������/�J����������9G�����������������/�J����������

���������������,��6����7�������������+�����������������������������������,/�J

������6���� ��� ��,���������������������������,���9���������� ����6���-��4��������

�������������"�->�-,����6����6����� B��������4���������������������%()a���6����

,�������������,����<��������(&�����=9#��I0����������,"�->�-,�������������

�,������������������ �������4���������4�,���"�->�-,������������������������������,

� ��7 ������� �, �))M ��,������� �� L9&W P <^=� ������������ �� ��� ������������� �,

,����������(UW� �������,��� �� ��6��(q����� ,���������� < 2M-/�J= ������ �����<�2M-

/�J=�����9

Page 165: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

164 | P a g e

�� �� �� �� �� � ��

#�,3$#�,4$

#�,4$

#��9$#��0$#���$

#�$���+!�+?� �B��/��,4�>�

#"$���+!�+?� �

#�$���+!�+78�

:�������#�� �$

4+������#>$

#/$���+!�+�84+�

C#���$

#��0$#��9$

!�&0��@��S���C�4 =�����>>����� ��4������� >�,&�*��!�0 �E:G�:> ������E�G��>����%��������������E�G�����E�G��4������%� ��&�����> ���� >�,&�*��(�/��

=��%����������� �� >���������������: ����� �����

>���������4�����������4�����������,"�->�-!���6�������������,������<))M=��,�������

���������� ��������� ���%*9%P�6����6�������������������4�����������,���"�->�-

!����6��������������������������<%*9LP=(UW����������,����������������+������,

2M-/�J ����<W9WP=����2M-/�J ����<T9*P=9#��6�����,��,���������7���� �

��������������8��,�� -���������������������4���������6��� 4���������$������M%&�

<�$������M=

6����/ �����������8��,�������������������E ��������������������,�����<+����

�����������4=�Q�����6�+��������,I-��4�m�����6�����,���7����,,�������������<��

!GJ"=����q�����������,��,��������,�I-��4 ���9

>���������4� ��� ����7���� �, �������� ������� ����� ��� <))�= ��,�������� ��������� ���

�+�������� ���,����7�������-��4���������������������6��������+�� 4�

<�$������&=

6���� ������ ���,��4��������7����������<�7�=��,��������9.����������������$�������

���������8��,������������������</))�=����������6��� ���()(P6���%(9*��4���9#��

�����������,���������,"�->�-,��� 6�� ��+��������� 4 ����������, �0 ������ ��6���

Page 166: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

165 | P a g e

"�->�-,���������������,�����������������������6��������6���!�����UW9#��!#�0

������ �, "�->�-,��� ���������� ���6 ��� ������� �������������� +� ������ ���� �� ���

,���������� �6���� 6���� ��� ������ ���� ��� ������������ ,���������� �� "�->�-/�J

����������6������������� �+����������,���9#�����������,��� ����� ������� ���

�� ������ M&)) ��-% 6�� ��� �� 2kJ ���������� �, �4����4� ����� �, /�J� ��� 6����

����������� ��� �������4������9#��� ������� ���� ��6���%*))���%&L)��-%6���

����� �����������������������+� ������ �����, ��8�����������������B�������4�����,

,����������9

���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���

�"!������������1&��

*����

�����

�#($

%��� �"���#��+,$

�34 �! '!��5#6&�����7(

!�&0��@-�!$+"��4����� >�,&�*��!�0 �4 =�����>����%������������������>�0 ��������� ��0�������4 =�����

#�������������������������,"�->�-!����6����6����+���������6�������������������

��������4<��"=9#4�����4�"�->�-/�J �6��������������-��7���������46������

��8������� ������,��������+�����,�����+�����������������������������������������,

�����-��4�� �����6���� �������� �� ��� �4������� ���������� ��� ��4���������4 �, /�J�9

!�����UU���6������"�������,"�(>�<2J=*<�()J%)2L=)9L�(J(2�����4���������6���

� ������ �,�������,���������������������%()a�9#��"�->�-!�������������������+��4

���������-��7����������6������������,�����������,�������4��������/�J���������

6��������8������� ����������������,())��9>�6��������+������������,I0����������

�����"����������������,������������������,��4���������4�,"�->�-!��� ����������

��6���������������������������8��,���������������������%()a�9

Page 167: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

166 | P a g e

�$ "$

�$ /$

-��������������6��43��� -��������������6��,�����

!����������������,4�>��6��43��� !����������������,4�>��6��,�����

!�&0��@@�#),����� &��4%�� >�,&�*��!�0 �4 =����E�G�����E:G��4������%����0��0���:> ���%������������D�E�G�����E�G��>����%����������������A������

>�6��������������+�����4� ����������������������������,"�->�-!��������������

������������,��������,��,������������������������6���/���9#����,����"�->�-!���

�6���� 6��� �� B����� �� �/K1 ����������� �4���� �� ���� ����������9 !����� %))

������������/���������������,"�->�-!����6���������������������M*L��.F-�����

���&L)�� ���-�����������������9#�����������6���������������/��������� ���+��,��

"�->�-!����6�����,��������������� ���6�+��������9G�����������������������������

�,������������������ ����������������������-$���������,,����������������������9

Page 168: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

167 | P a g e

��� ��� ��� �� ��� ���

���

���

��

��

����

�2���������#�� �$

%���������#�$

�������03��������13���

!�&0��A����(������ ���4����� >�,&�*��!�0 �4 =�����>����%��������������04 ����&%��7������ �����B.?���������?������

#� ������8� ��� ������������� �, ,���������� �� "�->�-/�J �4����� ������� �������

���������������������������6�����������������������������������������������

,���������� ������9 >����������4� ��� ������� �, ������������ ��� ���� ����+� ���

��4���������4�,/�J�9#������,������������,�������������������/�J���+� ����������

4 ����������������,!����E����M%L���������"�������M%*�6��������������������4

��4�������������,"�->�-/�J�6����������������������������������� ���%&P 4���

+������� ����������� �, ������������ ����� ��6��� ��4���9 �� ���� 6��7� ��� ������ �,

�����������������<�WJ&2&=���,����,����������������������������,,����������6���

�������������������������6�����,,�������������� 47��������������������,�����

���������������"�->�-/�J�4��������������9#�������������,�������,���,����������

������ ��

,&��*��E�/G.�E�-/���G7�E���/A��?G��?�7�D��/���

6�����`)9&�)9&TL���)9&UL����������������,,������������/�J������ �()6�9S�

L6�9S ��� %6�9S6��� ������ �� W)6�9S� UL6�9S ��� UU6�9S �, �������������

�������+��49

#�� I-��4 �6��� ��,,������� ������� <I0��= �, "�(>�<2J=* <�WJ&2&=� <�()J%)2L=)9L-��

(J(2 <"�->�-#�-!���= 6��� ��,,����� ����������� �, ,���������� ��� ������������6���

���6� �� !����� %)%9 #�� I0�� ������� �, "�->�-#�-!��� �6���� �� ��7 �, <))M=

Page 169: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

168 | P a g e

��,�������6�� ������������ ��������4���������4 �,�������� �������,��� ������������,

������������9#����������,���7���������� ���*P<^��!�����%)%=��������������

��� ������������� �, ,����������(UW 6�� ������4 � ���+�� 6��� ������ �� ��� ������ �,

������������ �� ��� "�->�-#�-!��� ����������9 #�� ����������4 ���� �, ��������

������������������4�������������8��,������������������������ ���,����7�����4���

����������8����#� ��M%9

�� �� �� �� �� � ��

1

4

:�������#�� �$

4+������#>$

,

!�&0��A�A�S���C�4 =�����>>����� ��4������� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >�>�0 ������E!�0 G�������4%�%������E$�G�A�O�A���=���R�!�0 D����O����=���R�!�0 �X�-��=���R�

$�D�B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$�����������O�A�=���R�!�0 �X�@@�=���R�$���

>��������� �+�����I0������������6���"�->�-#�-!��� ����������6������������4��

�������,%&9(P�6�������������������+��������������������M%L�M%*������������������

�,"�->�-!��������������+�����4<%*9%P=9#��������8��,������������������</))�=�

6���� �� ������� �� ��� ����7���� �, ����� �� ����7�� ��4���� ��������� ,��� ()( �� WM

�����������������������������9"����+������+�����,/))������� ���,��4�������7��

��������<))�=��,��������< ))�=���������6������������������������������,��������������

"�->�-#�-!��� ���������� ��������� ��� �������� �� ��� ��8� ������ �����9 #�� ��� �� �,

����7�����4���6����������6��� 4�������������������������"�->�-#�-!�������������9

#������������������������,���������,�����������������������������������������������

�,����7�����4����6������6��������� ����4�,,��������������������������������9

Page 170: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

169 | P a g e

$�:��BA�# ����� �4 ���� �� >�>�0 �����������������,&�*��(�/��=��%�����0�����4�������� >��������������C����

#��4�� # ����� �4 ���� ���

+�����C��

�������D��

�%<��EcG�

#�J� >��%�

� %����� �����D�

(����EcG�

�0�:�� >�

(�C����D�

��

A� "�(>�<2J=*<�WJ&2&=)<�()J%)2L=)9L�(J(2 %*9% ()( %(9*

�� "�(>�<2J=*<�WJ&2&=)9&<�()J%)2L=)9%�(J(2 %&9( WM L9W

B� "�(>�<2J=*<�WJ&2&=)9&TL<�()J%)2L=)9)(L�(J(2 %&9( WW *9(

�� "�(>�<2J=*<�WJ&2&=)9&UL<�()J%)2L=)9))L�(J(2 %&9( UM *9L

#��!#�0 �������,"�->�-#�-!��� �6������������,����,,�������������,,����������

�����������������+� ������6���!�����%)(9#�� ����� ������� �����������M&))

��-%6������� ������2kJ�����������,�4����4�������,/�J����6������������������

�������4������9#��������� ������� �������������%L*W���%&)M��-%<^��!�����%)(=

6��� ����� ���� �� ��� �������������� +� ������ ���� �, ������������M%L9 !����������� ���

�+��������,���� ������� �����%&*W��-%��6���������������� ������� ����,���

%(*)��%)*)��-%6������+�������,�����������,,���������������������"�->�-#�-!���

������������6��������9

���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���C

4

,

*����

�����

�#($

%��� �"���#��+,$

,105?� �����������/��

C

!�&0��A���!$+"��4����� >� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >�>�0 ������E!�0 G��������4%�%�����E$�G�A�O�A���=���R�!�0 D������O����=���R�!�0 �X�-��=���R�$���

����B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$���

Page 171: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

170 | P a g e

!�����%)M���������������������������������,"�->�-#�-!����6����,��"�(>�<2J=*

<�WJ&2&=)9&<�()J%)2L=)9%� (J(2 <����� �= ��� "�(>�<2J=*<�WJ&2&=)9&TL<�()J%)2L=)9)(L�

(J(2<�����B=9#����"���������6����-��7���������6����������7���� ��6���(%��

M)��9#��"�->�-#�-!�������������,,���������������4��������/�J��������9>�6���

�����+������������ ����������������� �����4����������8������4���������4��,,�����,���

"�->�-!��� �6����������������������������������������� ��,����������������4 �,

/�J�9

)��������6��43��� )��������6��3���� )��������6��,�����

)������4�6��43��� )������4�6��3���� )������4�6��,�����

!�&0��A�B�#),����� &��4%�� >� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >��>�0 ������E!�0 G�������4%�%�����E$�G����4����O����=���R�!�0 �X�-��=��R�$�D��

���4��B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$���

!����� %)& �������� ��� �/ �������� ������ �, "�->�-#�-!��� �6���� 6��� ��,,�����

������������,,���������������������������������������������� &L)������������

������/-K1������������4����9#������������6�������4"�->�-#�-!����6����6���

%6�9!������UU6�9S#�<������=������������6��7�������������6�������������

��������6�+����������������LL)�����������������&L)��9#��� ������$������4����

�,������6�� ��������� ���%9*S�����&L)������������6�����������������6��

,�������+������������8���9

Page 172: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

171 | P a g e

��� ��� ��� ��� �� �� ����

��

��

��

���

���

���

�2���������#�� �$

%���������#�$

�)������,�)������4�)��������)������11

���� �13���

!�&0��A����(������ ���4����� >� >�,&�*��$��!�0 �=��%���>>����� �4 ���� ��� >��>�0 ������E!�0 G�������4%�%�����E$�G�A�O�A���=���R�!�0 D������O����=���R�!�0 �X�-��=���R�

$�D�B�O�?�=���R�!�0 �X�@?�=���R�$�����������O�A�=���R�!�0 �X�@@�=��R�$���

Page 173: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

172 | P a g e

#0����C�

#�����������������������4�,�������������������������������������������������

�� ������ ������������ <��2(= ��� ��4���� ��� �� �4������� </�J= ����������9 �� ��� ,����

�������� 6� ��+� �������,���4 �4������8�� ,����������-������ ������������ ,��� ��+����

�������������������6�������� ������������������������������������� ����4�����

&L)��/�������������9#��������������,!�X��2(������������<%L6�9S=�� �������

��������6���� ���/�������������������-6������������6����������������������

<]*)))E=���������������������������,,����4�,(*��YG�����,��6�����������,

%))�>9>���������������������,�������,���������������,���6�4,������������-

�������� ����������� ���6����-����� /��� ���� ��!�X��2( ��������������� � � �� ��

��������������+����������+������������������������������������������������9

!�� ������� ��� �������� �, >##2&U)/�X��2( ������������ �� ��� ��������� �� ���

����������!�X��2(������������������������������������������,�4�����������

�������� ��� ��� ������ ����� �, ��� �� �������� �������9 #���� ����������� ����� �,

,����������-������������������6��� �����������������4�����,�����,������������������

������,��+������8�������� �������������������9

�������������������6���+��4������8���������-����������4 ���-/�J���������� ������

,���������� ��� "�->�-/�J ������9 #�� /�J ���������� ��+� ��� ���� �� �����������

,������������������������������-����������������������������������������9#��������

����������������+�������,������������,�����������������/�J���������9J�6�+������

������������6����������������������������������,"�->�-#�-!���6����������6,��

���������������������������6���������+������,!�X��2(�����������������������

��� ,���� �������9 #��� 7��� �, ��������� ���� ���� ���������� �� ����� �� ������� ���

����������������������������+����������� ����������������$���������,,������

�������������9

Page 174: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

173 | P a g e

Page 175: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+++�H�)���4�0���� �� >� �&�����4% �4% ���> ����&%��������&��44������ ���

174 | P a g e

Page 176: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

175 | P a g e

�/*�$)"�+1��

30���0��� ���:����=%���

��&%��������&��� ���

Page 177: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

176 | P a g e

Page 178: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

177 | P a g e

+�� +��� �0��� ��

>�������� �� ��� � ��������� �������� �� ������ %� ��� ��� �, $������ ���� �� ��������

���������� ��� ����� ����+��� ������ ������� �, ����-���� ������ ������������ ���� ��

�����4-���,,�������������������������������4-����������,��������������9�����������

���$������������������������+������4���������6����������-�����������������������

�� ������ ����-����� ������������� ��� ���������9 54 �� ��������� ��� ��������� 4����6

������<1>:���=6���$�������������+��������������������,$����������- ����6����

/��� ��+� ���� ������6������� ���������,,����4������0�+��������������������

����������,������������������������%%(�M%T-M%U9#���������6���������������4���,����-

�����$�����������������4 ���6����/�������������$����������9#��������������

�������������������������,$������������6������������������,����6����������������

6��� �������9 #�� ������������ ���������� �, $������ ���� ��� ���,��� ��� ���� ����4 ��

������ 6���� ����� ��� ���� 6��� � ���������� .FY ��� /�� ���9 #�� ��,�������

����������,�4 ���6����/���<�����������������������������������,,����4�����������

���������������������������������������������������������=6���������+���������9

!�����4��������-�������� ����4�,$������������������,����6������������6�+��������

� �+�M))��������������,����������������� �������������������������������������

������������/����+����9

� �

Page 179: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

178 | P a g e

++�� )74��������

*���#C��%���� >��%�:�0Q&���������&���#Q6�#�3��D������%����

������&��0+�#��3����

#�� ���Y�����-������������YD��K���������-�������������(YD��K��6��������+����

� ����� ,��� ������ �� ������ ���������� ,��� ��� �������� ���� �, 0���C� ���������

</� �������� 0����������:���� ������������ .��+�����4 �,/�������� ���4� !�����= ���

�����������+�������������������������������,��(-M����� �,������9>��$������

���� 6��� �4������8�� ��������� �� � ������ ���������� 6��� ������ ����,�������� �� ���

������������������������������-������������6�+��������,K��M()-M(L9

��� ���4����� �� >�3���H������ ��>�����> ��=%�����&%��������&��� ���

#��,���-��������$����������-����������������,����6���� ��������,����6�9!�����4����

�������6�������� 4 ��������� ���$���������� ��������$������4�, ������� �,���

������ ��� �������� �����Y������ ����� <�������� 5������ 0#F %&% >O5=9 !�� ��� �����

$���������������������,����$����������6������������������������������������+��

/�� ����� ���������� <��� �� ���� ������=9 fff �������4� ��� ������� 6�� ������� �� ����

��������������������������4�+������������+��������������������6�������������

����������������������+������4������������������Y���������������9 �������$������

����V��������,����6��������� 4������������#�,������,�������������������&M&)

���������,�����������9#�� ����7��,�������6��,������&))z������������������

6��()��Y�9#����������,����6�������6������4 �� ����+����*)a��+�������9#��

����7���� �, �������� ,����6����������� �� ,���� ��� ����� �� ���������&L* �������

����7���������9

� �

fff#����,�6����������+���� ��������YY6669�4�+����9���Y��-��Y�����-���-���������Y�����Y���-�����-����������9���

Page 180: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

179 | P a g e

+++�� "�0������������0��� ��

5�,��� �����8��� ,������ ����������8������� ��� $����������6��� ,�����4 ������� �� �������

<�������������v%9%L��Y�/=��������.F-+��� ��� �����������/��������������6���

��������9!����� %)L���6� ���� �����������/ ���������������, ����������$������

�����������������������������������,%9%L��Y�/�����M*L������������9#�� ���-

������������YD��K������ ������4��Y �������������+��+���� ���� �����7��������

��&UM��6����,���6���������,�������<!GJ"=�,MM��9#��������������,� ������

$������ 4���� �� ������� 6�� � ��� &&S ����� M*L �� ����������9 #�� �����-��������

����YD��K����������� ���� ���������������6���������������������7�����

L%L���6����,���6���������,�������<!GJ"=�,M&��������M*L������������9#��

� ������$������4�����,�����K��6������������� ���*)S���M*L������������9#��

�����+�������(YD��K�����6���������/���������������6���������������������

*()��<!GJ"`%)T��=������ ������$������4�����,&(S���M*L������������9

>������������+������,�������������������$������������+�������� ��������������

�������,���.F��+��� ��������<!�����%)L-��,�=9

����������������6�+���������,� ����������������� ������������ ��������$������

����6�������������M*L��.F-�������&L)�� ��������/������������������6����

�����9���������������������������������������������������8�������,����������K��

6�����+���������9

!�&0��A�?�E�>�G� 1�����:���:� �4�� ������E��&%�G��(������ ���4����� >���G�:�0�������&���#Q6�#�3���E:G�&���������&���#Q6�#�3����

����E�G����������&��0+�#�Q6�#�3����

Page 181: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

180 | P a g e

*����0�������&���#Q6�#�K0���0��� ���

#�������������������YD��K��6�����������,����+��������,�����-�������������� 4

��������,���������������� ����4�����������6�������� ���������������8�-�������������

+�������� ��+��� �� �����M(*9>������4� �������YD��K�� ��+� ������������� ������4

�,,�����������-�����������������,��K�- ���������-��������������<K/���=�6��������

���� ��������� ��� ���� �������� �,,������4M(T� M(W9 #�� ���-�������� ����� ��� ���� �

� ������ ,��� ����YD�� K�� 6��� ������������ ������ ��� �� ��� �4������� ����� 4

�����������������������������,��YD�Y��Y�L9��+��������������+� �����������

����4��������, ���-������������YD��K���������������+�����4�������������M(U�MM)9

������6��7���� ���-������������YD��K��6����4������8�� 4��������������B�������,

�����������������,������������������������������,����6�� 4��+���������D��

������+�������������+�������4��9#��%-�������������������+���������� ������������

�����K����,������������,���,�������6������ ��4����������������6�����������

�����4����������,������K����,�����,������,����������M()9���������,59��-E�����

�����,������������,������������������ ������������ 4������������,�������,���

������,����,�������������MM%�6���������������-������������������������������,���

���������������� $������ 4���� �,,������4 ��� �������� ��� ����4 �, $������ ����9 #��

��������,%-�������������<��+�����,������4��������,K�� 4��������,09���������=

��� ����+� ��� ���������������� �������� �, $������ ����MM( ��� ���� �������� ���

���� ����4��+����������������+����9

���, �4% � &�������0���� >�:�0�������&���#Q6�#�3���

#�� ���-������������YD��K�������+����������,���6���,�����4�������������������

���+���9!�����%)*��������������������������������������4<#�"=������, ���K��

�������� �� ������� <%9%& ��Y�/=9 #�� �+��+��6 �, #�" ����� ���� ��� � ���� ��8�

������ �����6��������4������������9#���+�������8��, ���K����������,��������

����4����,���#�"�����6��T9&Ly)9U*��9

Page 182: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

181 | P a g e

!�&0��A�.�$),����&� >�:�0�������&���#Q6�#�� �Q�%���3����4�4����:C����4����&�3������� �0���

:���4��������0���� >�:�0�������&���#Q6�#�3���

�� �������� �� ����������������������������������������,��������$���������� ��

��������� 4 �������� ������� ��6�������������+������ ������,�����������������

���������� ���95��� ���������������$�����8�������4 ��+���6�������7��6������

�������������� �, ���� $������ ���� ��� ����� �������4 �� ��� $������ ���� ��8�9 #��

��������������D�����+�����������+�������4�� ,������������������������+������

��� ����4�,$������4�����,,������4M(&�MMM9

$�:��B���% � �0��������4� 4����� >�:�0�������&���#Q6�#�3����

� ���0�� >�3���)7����7��

E��G�

�(���7��

E��G�

!W/,� >��

�(���7�E��G�

E���B.?���G�

�(38�:�����

B.?����ERG�

�(38�:�����

�?�����ERG�

��#Q6�#�

:�0�

������&�

3���

����� M%W L)& MU9TWy)9%) ()9U %T9L

%9%&��Y���������� MMT &UM M(9U(y)9)M &M9T (T9)

)9%%&��Y���������� M%L &W* M&9WTy)9)W (*9W W9T

%9%*��Y���������,��� MMU &U( MM9M)y)9)& &M9T (*9*

&9M*��Y���������� M%* &UW M%9&&y)9)U &&9L M*9L

Page 183: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

182 | P a g e

>����������#� ��M(�6���+��������8��������������������, ���-������������YD��

$��������������������������-�����K������������������������������+��+��������

����������������������������6�+��������������!GJ"�,���������������������

������ ������$������4����9#�� ���K��6������������������+��4������������������

��� ��$��� ������ <!����� %)T=9 �� ������ � ����� ���� ��� ������������������������ �,

$��������������������4�����������������������6�+��������6�������������������

6�������������� ������ 4 ��������,������09/����MM&9 ������6��7���� ���K��

6��� ������� �� M*L ��� &L) �� ������������ �� ���������� �������� 6�+������� �,

����������/��� <���#� ��M(=9#���������������������������, ���K��,���M*L

��.F-���������������6������������������,���&L)�� ���-���������������9#����,����

6�6��������������,����6�����������, ���K�����M*L��.F-���������������9

!�&0��A���E�>�G�)7������ ������E��&%�G������ ���4����� >�:�0�3��� >�E�G�� ����> ��D�E:G�� �0�� �� >�A�A���&Q�(����� �0�D�E�G�� �0�� �� >���AA���&Q�(����� �0�D��

����E�G�� �0�� �� >�A�A.��&Q�(�����%� � > ����

:�������4� ��� $������ ���� ���� ���� ����� ���������������� �������� 6��� ���4 ���

�����������������������+���������������6���������������-�����9>����������!�����

%)T� �������������������������������,����������-�����,�������������6����������4����

�������������������9#��� ������$������4������������,������������6����6����������

,����������������9!���������������/����������������+����,������������,������6���

�����������������, ���K�����������<,�����������������������������=9

����������� ��� �����-�����K��� ��� �������� ��6���$���������� �� +��4 ����� ��� ���

�����4�����,���,���������������4,������,���������������������������������������

������-�����������������������������9#������-����������������������,$����������

��+� ����������� 4�909E��������MML9#��������������������-�������+��������������

,���������� ��6��������������������������,�����������������<������������=

Page 184: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

183 | P a g e

������������������������<���������������=9#�����������������4�������,�����,���

���������������,�����������������������,���������9>��������������������������

��������������6����������������������������������������������������������������

�� �������� ��������4 ��� ���������������� $������ 4����9 �� ��������� ��� ��������� �,

� ������$������4������ � �4�����,��������������������������4 �����,�� ��6���

����6���������������������-��������� ��������� � ����4�����������������������MML9

0��������������������������������+������������7�����$����������,���6�4,�������

����� �� �+��� ��� ,����������� $�������� ��� ��� ��-� ������� �,,���9 !����������� ���

�������� ����� ��������� ��� �� � ����4 ���� K�� ��� ������ �������� ��� ��+��� ���

����������� ������������ ������� �� � ��������� �, ����-����� ����� �����������9 >� ���

��������������, ���K������������������K����� �������� 4 ��������������������

�����$�����K�������������,�����������9"����+�������������������������,������

��6�����4<�������6�+�������=6��������������������,K�������������9>������,�6��

� ���+�� �� � ��� T �� �� ��� �������� ������ �, ��� �������� ������9 #�� ������� 6���

����������6���� ����������4 ������������������������, ,����������� ��������4�, ���

K�����,��������,����������������MM*9

�$�:��BB���4 �D����������� �����������4 �����C� >��%� � > �������� �0�BB�D�BB-��

# ����� )�4�������> ��0��� ��4 ��E�G����������

� �������E����G�

� �����C��

E=����O�A��G�

������,��� �J��M %9% &9W (L9U

#������ �TJW )9& (9MW U9U

#�����+����,,������������������������������, ���K��6���������+���������9#��

���K�����6�������������� ����4����+��������������+���� <�������������,������

�������=��� �� ��� ������� �, %-������������ �� ������� ������� �� ���K� ���,����9#�

��+�������� ��� ���������������� �, $������ ���� �� ��,,����� ���������� ������� ���

������,���6����������� �������,�������,,�����������4���������������������<#� ��MM=

�� ���� ����4� ��� K�� 6��� �������� �� ������,��� ��� ������� �� �����4 ��� ����

������������������������������������M*L��.F-���������������<���!�����%)T=9>�6���

�����+����������������/������������������������������������������ ������$������

Page 185: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

184 | P a g e

4���� �, ���� ���K�� ������ �� �����,����� ������ �� ��,,����� ���+���� 6��� ��� ����

�������������9#����,����������������������, ���K������ �������+����,,���9

���2���������&���#Q6�#�K0���0��� ���

0�,������ ����� ��+���� ��������, ���-������������YD��K��� �������YD��K�� ���

���+�������������-�������������������-�����������������,��K�- ���� �����-��������

������<K/���=�6������������ �������������������������,,������4M(T�M(W9#�������-

������������YD��K��6��������������������� ��������������� 4������������

��������-���������� ����� <��YD�Y��Y�= �� K� L%) �� ����� �� ������ ��� �����-�����

��������L9#��%-�������������6��������������� �������������������������+����

������������������������������������� ����4�,$����������������������+����MM(9

���, �4% � &�������0���� >�&���������&���#Q6�#�3���

#�������-������������YD��K�� �����+����������������6����������� �����������

���+���9 !����� %)W ���6� ��� ������������ �������� ��������4 <#�"= ����4 �, �����-

��������K�������������������<%9%L��Y�/=9#���+�������8��,�����K��6��U9&&y

%9(W����+������,��������4������������9

!�&0��A�-�$),����&� >�&���������&���#Q6�#�3���4�4�����:C����4����&�3������� �0���

Page 186: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

185 | P a g e

:���4��������0���� >�&���������&���#Q6�#�3���

!�����%)U���6��������������������������������,�����K�����������������������

��$���������9#��������4�,���������������������������������6�+�����������!GJ"

�,���������������������6��������� ������$������4������� �,������#� ��M&9>�

6��������+���� ���K����������������������4������� ������$������4�����,��������

K��������� 4M*L��.F-���������������6������������������������� 4&L)�� ���-

���������������9#����,����6�6��������������������,�����K�����M*L��.F-�����

����������9

!�&0��A�@�E�>�G�)7������ ������E��&%�G������ ���4����� >�&���3��� >�E�G�� ����> ��D�E:G�� �0�� �� >�A�A?��&Q�(����� �0�D�E�G�� �0�� �� >�A�A?��&Q�(��

����E�G���AA?��&Q�(�����%� � > ����

#������������6����������������������������,�����K�������������������������

�����������������������9#���/��������������6���,������ ����,�����6���������

����,����������6��������������������,�����K�����������,����������������������

��������,���9#���/���������������������������������<)9%%L��Y�/���%9%L��Y�/

���������=���6��� ���� ���������������6����������������������L%)���L%L���

�������+��46����������/ �����������������������������������������-���,�6����

�����������������L(T��9��������������� ������$������4������������,�������-�����

�����K��6����6����������,����������������9#���������������������������,�����

K����+�������� ���+����� ���K����6���+������������+�����4 4����-����������

��������������,�����������$�������� 4�������������9

Page 187: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

186 | P a g e

$�:��B���% � �0��������4� 4����� >�&���������&���#Q6�#�3����

���0�� >�3���)7����7��

E��G�

�(���7��

E��G�

!W/,� >��

�(���7�E��G�

E���B.?���G�

�(38�:�����

B.?����

ERG�

�(38�:�����

�?�����

ERG�

��#Q6�#�

&���

������&�

3���

����� MMW L(T &L9&(y)9%L ((9T ()9(

%9%L��Y���������� MMU L%L M&9)&y)9)( *)9% &%9*

)9%%L��Y���������,��� M)T L%) M&9)Ty)9)L M%9L %(9M

%9%L��Y���������,��� MMW L%L MM9T*y)9)( *)9& &(9)

&9%*��Y���������� M%( L() MM9L(y)9)M *)9* L(9W

����������� ��� �,,��� �, ���+���� ��� �����-�������� ����YD�� K�� 6��� �������� ��

������,����������������������������������������������������������M*L��.F-�����

����������9#���/������������������������������������������ ������$������4�����,

����� K�� �� ��,,����� ���+���� ������ �� �����,����� ��,,������9 #����,���� ���

�������������������������,�����K������ �������+����,,���9

���"��������&��0+�#�Q6�#�K0���0��� ���

�����($�������������������������������,������4������4�����<>5�(6���>`/�� ��

���>�e5`>��:�� ��e�`�����#�=6������������� �����+��4 �����+��� ��������-

��,�����< �0=������M(&�MMU9�����(YD��$������������+� ������������ �4��+�����������

�����������+�$������������������������-,��������������������������������� �������

���,,����������������������������������,�����M(&9�����($��������������������������

���������,��������������������������������������7�����,����������������� � ����4�,

���,-��� ������� �� ���� �������������9 J�6�+��� ��� �����( K�� �������+�� ��������4

���� ������6$������4�����,,������4<� ���%(S=M(&9�������������+������� ����4���

���������������,�����(K��������������������D�����������+����������(K��9#��

D��������,�������������������,������������������������(���� �������,�����������

��$������4�����,,������4������������������,������������ 4��+����������������������

�����������������������4�,K� 4�������������������,��������M(&�MMM9"����+������D��

����� �� ����� �� ��� ��� �� ,�� �����( ���� $������ ���� ������ �, ��� ���������

��4���������������������������6��7���������������<��9(S= ��6��������(���D��M&)�

M&%9

Page 188: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

187 | P a g e

���, �4% � &�������0���� >����������&��0+�#�Q6�#�3���

!����� %%) ���6� ��� ����������������������������4 <#�"=����������, ������K��

������,���%9%*��Y�/K��������������������9#�����������������+��4��������

�����������4��������6������+���������������������&��9

!�&0��AA��$),����&� >����������&��0+�#�Q6�#�3���4�4�����:C����4����&�3������� �0���

:���4��������0���� >����������&��0+�#�Q6�#�3���

!�����%%%���6��������������������������������,���K�������6�����,,�����������

<������������������������=9#������������������������������6�+�����������!GJ"

�,�������������������������� ������$������4�����,���K����+��������������� �

,������#� ��ML9>����������!�����%%%�������K������ �������������7�����,�������

���� ��� ��������9 #�� ����� ���7�� ���,� ,��� ��� K�� ��7�� ��� ��+������ �,

���������������������������+���������,-��� �������������9>�������� ��������,

/����/������������������������$���������,���K��6������������������46��� ���

)9*��������������+�����,���� ���������������������������M&(9#��� ����������

������������������,���K����������������������� ���������������������M(L�M&M9#��

���K����� �������� 4�������,.F-+��� ��������������������4���������6�+�������

�,����������/���9 #� ��ML���6� ��������������� ��������4������� ������$������

4�����,���K��������� 4M*L��.F-���������������6�������������������������� 4&L)

Page 189: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

188 | P a g e

�� ���-���������������9#����,����6�6����������������������,���K������4��K�����

M*L��.F-���������������9

!�&0��AAA�E�>�G�)7������ ������E��&%�G������ ���4����� >����3��� >�E�G�� ����> ��D�E:G�� �0�� �� >�A�A.��&Q�(�����E�G�� �0�� �� >���AA.��&Q�(����� �0���

#�����K��������������������������6��������������,��� ����������������������

*LL��9#��,���-6���������,�������<!GJ"=������� ������$������4����<�/K1� �=

�,���K��������6���� ���%%M�����M%S��������������� 4�����6����6�+��������,

M*L ��� �������+��49 ����������� ��� �������� ������� ��� ��� K�� ���� �� �����

������������������������6������4��������������������������+���������������

6���������������-�����9#�����K�����6������������ ����4����+��������������+����

<�������������,�������������=�����+�������-�����������������������������,����

� ����������,,�����������+��� ��������9

$�:��B?��% � �0��������4� 4����� >����������&��0+�#�Q6�#�3����

���0�� >�3���)7����7��

E��G�

�(���7��

E��G�

!W/,� >��

�(���7�E��G�

E���B.?���G�

�(38�:�����

B.?����ERG�

�(38�:�����

�?�����ERG�

�0+�#�Q6�#�

���������&�

3���

����� M*T *LL %%M9M&y)9(* M)9U (W9U

%9%*��Y���������� M*& *() %)T9%Ty)9%M &%9L ML9U

)9%%*��Y���������� M%L *)U %%T9MTy)9)* %*9* U9U

&9&(��Y���������� &%L *L) %)L9*)y)9%* M%9* M)9W

Page 190: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

189 | P a g e

#������������������,%9%*��Y�/���K���������������6���������������76����

�����6 ���6����<!GJ"v%)T��=9#�����������������6�+���������,������*()

��9 >� ��6�� ������������� �, ��� K�� �� ��������� ��� �������� ������� ��� � ������

���6���� <!GJ" v %%T ��= 6��� ��� ������� 6�+������� �� � ��� *)U ��9 #��

�����������������,���K�� �������������������,����� ����6����������������6����

���������������4�����,����������4��7��K��MML�M&M9

����% � �0��������4� 4����� >�3���� �4 ����>������

>������+���������+�����4�����������������-���������,���������<����������������

������%=������������,������+��+�����,,�����$��������������������� �������

��������������������,�������������������������������������4�����4��� ����������

����� �, $������ ���� <�9�9 ���� �� �������� 4 ����������� ��� ������4���� ��8� ���

��������������� ���������� ���� $������4����� ��� ���������� ����4= ��������6��� ���

��+�������,��4������������������������������,���� ����4�����������4��������,���

,��,� ���������,/����+����9����������6���+�������,���� ��K�������-������������

,���������������,K������6�-�����������������������4���9#������������,K����

��4�����������6����������������,��������,K��������������������������� ���,��

������,����K��,�������-������������������9

��� � �4 ����>�����K0���0��� ��Q����� ��>����

������6��7�������4���,K��-��������,����6��������� 4���������%6�9S�,K��

����� �� �������� �����9 #�� ������������� �, K�� 6�� �����8�� �� ����� �� �+��� ���

��� ��������, �������� �,K��9 �� ��������� ���������� ������� ,��� ����-����� �������

����������Y�����+���������� ����������� ���������4�������������4����8������,

�6�-�������� ��������� 4 �������� ������� ���������������4�� �� �����������5M&&9

!�����%%(���6����� �������������������������,����K�������������������������9

Page 191: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

190 | P a g e

a)

b)

c)

!�&0��AA��*:� �4�� ����������� ���4����� >��%���C4�� >�3������4������������ ��������E�G�:�0�������&���#Q6�#������ ��>���D�E:G�&���������&���#Q6�#������ ��>���D��

����E�G����������&��0+�#�Q6�#������ ��>�����

Page 192: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

191 | P a g e

#�����������������������, �����K��-��������,����6����������8�� ��#� ��M*9>�

���6���!�����%%(�6�� ���+��������+���� ��6������� ��������������,�����7����

�,K��-����������������,����9#���� ���4����� �����������������6�+�������9#���

��,����������+��� ������� ����4 �, ,� �������� ���K�� �������� ,�����,,������ 6���

������������ 4��������+�����4���,K��6��������������4���������9

$�:��B.��% � �0��������4� 4����� >�3�������� ��� �4 ����>������$%�4% � �0��������4� 4����� >��%���3������� �0�� �������� �4���������� �4���� ���

�!�����%��<����

EP�G�

�(���7��

E��G�

!W/,� >��

�(���7�E��G�

E���B.?���G�

�(38�:�����

B.?����ERG�

�(38�:�����

�?�����ERG�

A�=���R�:�0�3������3�������� ��>���� (&Ly(* &U( M&9)Ty)9)( (*9L %L9%

%9%&��Y�/ ���K����������� - &UM M(9U(y)9)M &M9T (T9)

A�=���R�&���3������3�������� ��>���� (%(yW L%L M&9&(y)9)& M)9T %W9T

%9%L��Y�/�����K����������� - L%L M&9)&y)9)( *)9% &%9*

A�=���R����3������3�������� ��>���� (%Ly%& *(T %%)9M*y)9&U (*9& %T9T

%9%*��Y�/���K����������� - *() %)T9%Ty)9%M &%9L ML9U

����K��-��������,������� �����������������4�����������������������������M*L

��.F-���������������<!�����%%M=9#������������,�����������������������������K��

6���������������4��������������������������6����+��4�������4������������������

,����9#�����������������, ��� ���- ��������-������������YD��K��-�������� ,����

6��������4������������������������������<v%9%L��Y�/=9#������������������,

�����(YD��-�������� ,��� 6�� �������4 ���,��� ��6���� ��� ��� ��� <6��� � 6�+������� �,

����������������,*(T��=��������� �����, ���K����������<%9%*��Y�/�6����

6�+��������,����������������,*()��=9#��� ������$������4����<�/K1� �=�, ����

�������� ���K��-�������� ,���6���� ���(*9LS�M)9TS���(*9&S� �������+��49#����

� ������$������4���� �,K��-�������� ,����������� 4 M*L��.F-����� ����������6���

������� ���� ����� ������� 4 &L) �� ���-����� ���������� <��� #� �� M*=� 6����6��� ��

Page 193: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

192 | P a g e

����������6���������������� ���������������������������������� ��� ������M*L��

6������������������,����������������&L)��9

a) c)b)

!�&0��AAB��% � &��4%�� >�>���������&�A�=���R�3�������� ��� �4 ����>�����E�����: �G�0������C���&%��E����:� =G�0������B.?���� 1����0������ ���

E�G�:�0�3��D�E:G�&���3��D�����E�G����3����

�� ����� �� ��+�������� ��� ��,������� ��������� �, ����� <������������������ ��������

���������,,����4� ��������������� �������������� ����� ������������������� ���������

�����=������� 4K��-����������������,�����������,��������,���6�������������

��8�6��������������4������������������<v(��=� �+��/����������������������

�������������������������������������������+�������,&F9#����������,�����,

���-������������YD��K��<������� 4K�-�=������-������������YD��K��<������� 4

K�-��=�������-�������������(YD�����-��������K��<������� 4K�-���=6�����������,��

������-�������4������� ����6���M*L��.F-/�������������9!�����%%&����������

����������������<�/= ��������� ������������������, ������-���������,���������

���� �� ����� K��-�������� �������� ,���� ������� 4 M*L �� .F-/�� �����9 #�� �/

����������7�6���,������&U(�L%L����*(T���6����6��������������������+�����

��������,���/���������,K��-��������,����9

Page 194: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

193 | P a g e

b)a)

!�&0��AA��E�G��(��4���������E:G��+)�� �������� >�:�0�������&���#Q6�#�3���E3��+GD�&���������&���#Q6�#�3���E3��++G��������������&��0+�#�Q6�#�3���E3��+++G�� �4 ����

>�����0����B.?���� 1���������� ���

#� ��MT���6� �����,�����������������,������ ������,���K��-�������� ,������

������-������ ���,����������9 #��� ��,�������� ��� �������� ��� ����� ���� �, ��,,�����

������������������������������������6����������� ����� ��������,K�������������

������8����6�������6�������������9���������������,����������+�����4�6������

�����8����������������K���4�������������������6���������9

$�:��B����> ������4�������� >���&%�� :������>� ���� ��4% �4% ��� �>�&0���� ���� �������&� >�B.?���� 1����0������ ������3�������� ��� �4 ����>������

#��4��� �>�&0���� �� �(���7�E��G� )(���7�E��G� �+)�E7DCG�

M*L��.F-/��@%S6�K�-���������,��� &U( &UM <)9%)W�)9M(&=

M*L��.F-/��@%S6�K�-����������,��� L%L L%L <)9%M*�)9LUM=

M*L��.F-/��@%S6�K�-�����������,��� *(T *M) <)9L)M�)9M(*=

Page 195: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

194 | P a g e

:��� � �����0���� ��> ����7�0�� >���>>����3������B.?�����

�����������������6����������������������,��������������������<�9�9�����������,

K�� �� �������� ,����� �����������4 ��� ����� ����������=��� ��� ,�����4 �������9#��

���������� 6�� ��,����� 4 ��� ����� ���������� ��,�6��� ��+����� 4 2�0>"

�1/F> �>9^^^^#�� ���������� 6�� ���� �� ��������� ��� $��������� �, ���� K�� �� �

���������������������������������6�������������6������������������,<)9MMM�

)9MMM=9

>���������������,,������4���,K����6�������������+�����4������������,�����,

���-������������YD��K��<������� 4K�-�=������-�������������(YD��K��<�������

4 K�-���= 6��� �������� ,�� �������� ��������������������������,6���� ����� ��������

��� ����6���M*L��.F-/�� �����������9#�����������,�����-������������YD��K��

<������� 4K�-��= ����������K��������������,���������������������6�4,������

�����6�������������9�������� �������������M*L��.F-/��6������,��������������

���������� ����������������������������������,���$�������������� ������� �����

����������������+�����6���M*L��.F-������������������������,���&L)�� ���-�����

����������9

#�������������������,�6������������������������,���� ������,������������������

�,��������K��-����������������,������� ����6��������������,���,���M*L��.F-

/������9#��,�������������������������������,�������������������������� 4

������������K��-����������������,�������������������������,���M*L��.F-/��

����9J�6�+��������������������������������� 4�����������������,�6�����������,���

����������������������<�0�=�,���������������,�����K��9#��������������+�� 4

�����������������������������������#� ��MW9

9

� �

^^^^/�������������������+���� ����������6669�4�+����9���Y��-��Y�����-���-���������Y�����Y���-�����-����������9���

Page 196: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

195 | P a g e

$�:��B-�"�0���� :������>� ��� � �����������0���� ��=��%�B.?����()���%�4�> ��=%�����&%���

=��R�3��+� =��R�3��+++� �+)�7� �+)�C� ��$�ETG�

(T9M T(9T )9&TT) )9&%MT (L))

MM9% **9U )9&M*U )9&)&% M)))

MT9( *(9W )9&)LM )9MU)T ML))

&)9( LU9W )9MW)& )9MT*T &)))

&(9& LT9* )9M*)W )9M*ML &L))

&&9% LL9U )9M&L% )9ML%* L)))

&&9& LL9* )9M&(& )9M&U& L%))

&&9T LL9M )9MMUT )9M&T( L())

&L9) LL9) )9MMT( )9M&L% LM))

&L9M L&9T )9MM&W )9M&M) L&))

&L9L L&9L )9MM(& )9M&%) LL))

&L9W L&9( )9MM)( )9MMU% L*))

&*9) L&9) )9M(W) )9MMT( LT))

&*9M LM9T )9M(*) )9MMLM LW))

&*9L LM9L )9M(&) )9MMML LU))

&*9T LM9M )9M((% )9MM%W *)))

&*9U LM9% )9M()( )9MM)) *%))

&T9% L(9U )9M%WL )9M(W& *())

&T9M L(9T )9M%*W )9M(*T *M))

&T9L L(9L )9M%L% )9M(L( *&))

&T9* L(9& )9M%ML )9M(M* *L))

Page 197: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

196 | P a g e

��� � �4 ����>�������7��K0���0��� ��Q����� ��>����

��������������������������������������+�����4�6��������������������,$������

������ �����������������������,��6���������-���������4����9#����������,�����,

K���������6�����+���� 4��������������������,&T6�9S�, ���-������������YD��

K�����LM6�9S�,���-�������������(YD��K������������������9#��+�����������,

K��6�������������������������������������6�������������6������������������,

<)9MMM�)9MMM=9#����������������,�����K�����������������6�����������%6�9S9#��

�������� ,���� ��� � ����������6��� ���,��� ����7�����, (TWy %MR� ��6��� �� ����

���������������������.F���<!�����%%L=9#��� ������$������4�����,�����K��

��������,���6��� ���M)S���%US�����M*L��.F-������������������&L)�� ���-

�����������������������+��49

!�&0��AA?��% � &��4%�� >�>���������&�A�=���R���7��3�������� ��� �4 ����>����E�>�G�0����� �������&%������E��&%�G�0������B.?���� 1����0������ ���

#���/�������,6����/�������������� 4�����������������,����,�����K�����

���������,(���+���/�����6����+�����������6���������������,����������������

�, ����� <�������� �,,����4� ���������� ����� �������������� ����� ����������� ��� �����

��������������=9�������� ��������������������������-��������������,�������7����

�, ��������,�����+�� �/�� ���6���� ������������������ �����������9 �������

6��������������,����6�����������������������������,K�������� ���$������������

�������������������������������,����/�����9J�6�+��������,,���6�������������

6������K��������������������������,�������������,�����������$��������92���������

����������������7��������,��������������6��7�������������9

!�����4��������4����%6�9S�����K����������,��� ����6����/���6������������

�����,4������,���������9J�6�+������.F�����,������/�����6������ ��� ��������

��������������������������������,��������������������6.F��6������������+������9

Page 198: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

197 | P a g e

#����,���� ��� �����-��4���� ����� K�� �������� ,���� 6��� ���� �� � ��� WM) R��

�������������������-����7��%6�9S�����K��������4�������������������8���������

�������� 4/�����9#���/�������,�����-��4����%6�9S�����K����������,����

����6����/��6����������������,,�����,��6������������������,���%))��*))�>�

�����6���!�����%%*9#���/���������6���������������������46�����������������,,���

6��� ���,��6������������������ ,���%)) ��*))�>9#���������������������������

<��#=���������,���(UWWE��%))�>��M&&UE��*))�>�����������������������

�����������������,�`)9&%&T-)9MULU���4`)9MLT)-)9M*)(9J�6�+��������������������

�����<�0�=6��,������,,,���&*��%))�>��&M��*))�>��������������������,�0�

� ���*9TS������6���!�����%%T�9>��������������6�����������������������$�����4

�� ��,���� 4 ��� �������� ,��� ��� �����7��� ����� <��� ������������= �� ��� ��� �����

����������� <��+=9 �� �� 6��� 7��6� ���� ������� �� ��������� ������� ���� )9))L& <

=,�����������7������������������6����������������9(%)���������4����

��++�����6���,����,���-)9)%%U��-)9)%T)���������������6����-��������������������

4��������K����������,���� ����/��6�������,��,��������6����������4����9

>���������4� ����+������� �, ������������������������6��� ���������� ,��6��� ��������

���6������������ ����4�,���K�� �����4�������� ������������������������������

����+������+�����������������������,���������,6����/����+����9

��� ��� ��� �� �� ��� ���

�2���������#�� �$

%���������#�$

�����������������������������������������

0����!

,����!

!�&0��AA.��(��4����� >��0������C���A�=���R���7��3�������� ��� �4 ����>�����:�����=%���()��=��%���������&�> �=�����0�������

Page 199: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

198 | P a g e

a)

b)

!�&0��AA��E�G�)� �0�� �� >�E�G���$������"+�����E:G��0��� 0��>>����C� >��0������C�����7��3�������� ��� �4 ����>�����:����=%���()��0������>>����> �=�����0�������

>� ��A���� �.����*��

!�����������������������,,����4�,���6����/���4�������������,���%&9W��U9*��YG

�����%))-*))�>������������������ �������,� ���MLS<!����� %%T =9���������

������ ���� ���M*L��.F-/�� ������������+���4 ��������� ��,�������� ������ ��

���������,,����4�,�����-��4���������K����������,���� ����6����/������ ���.F-

/�����6���������������������,,�����,��6�����������,���%))-*))�>9#��������

���6������������������,���������,,����4,���)9W*��YG��%))�>��)9W%��YG��*))

�>���������������������� ���*S9#����������������������������M*L��.F-/��

�������������������������������,,����4�,�����-��4���������K����������,����

����6����/��9

Page 200: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

199 | P a g e

�������������%6�9S�����K��-����������������,�������������������,�����K��

���������������6���������������(6�9S9>������4����(6�9S�����K����������

,����������,�������7�����,%TTy%LR�������������������������4�����+��� �������

��6������������������������������.F���<!�����%%W=9#��� ������$������4����

�,�����K����������,���6��� ���M&S���(MS�����M*L��.F-������������������

&L)�� ���-�����������������������+��49

!�&0��AA-��% � &��4%�� >�>���������&���=���R���7��3�������� ��� �4 ����>�����E�>�G�0����� �������&%������E��&%�G�0������B.?���� 1����0������ ���

>� 6��� ��� % 6�9 S ����� K��-�������� �������� ,���� ��� �����-��4���� ����� K��

��������,����6�������,� �������6��� �������7�����,� ���LM%R�������������� ��

�����-����7��(6�9S�����K��������4���9!�����%%U�����������/ �������,�����-

��4����(6�9S�����K��-����������������,���� ����6����/��6���+������,��6���

��������,���%))��*))�>9#���/��������4�,�����(YD��K����������6������������

����� � ���������� ���� 6��� ���������� ,��6��� ��� ,��� L)) �>9 #�� ���������� �,

�����(YD�� K�� ��������6�� ���� ������� �� 6��� �� ���-����� ���,� �, ��� ��� �����

�����������6��������4,��������������������������M&L�M&*9���������4�������������������

����������<��#=���������,���(T%(E��%))�>��MLU&E��*))�>���6�������������

6������ ���-��������,�����������������������,�`)9&MTT-)9&))%���4`)9MT((-)9MWTW9

#�����,�,��������7���������������������������������,����������-�������4����

6���� ������,���-)9)))%��-)9)%M%�6����6��$������������,��6���������������9#��

���������,,����4���� ����� �� ��� ,���%&9M ��YG��%))�> ��T9W ��YG��*))�>�

��������������������� ���&LS9

Page 201: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

200 | P a g e

��� ��� ��� �� �� ��� ���

0����!�2

���������#�� �$

%���������#�$

�����������������������������������������

,����!

!�&0��AA@��(��4����� >��0������C�����=���R���7��3���� �4 ����>�����:����=%���()���=��%���������&�> �=�����0�������

)��#�0�C� >�4% � ��&������ �� >�3���� �4 ����>�����

����6���-7��6�������4��������������+����4������������������������������������

�������������+��������49#��������������,��4���� 4 �����,����������������������

��,������,G/���9G����.F-/�����6������������$����������- ����G/����

���,��������������4���������������,��������������������������,��4���������

������������������,��G/���4������ �������������������������7�,��6����������

��,����������+������������������,��������,$����������- ����6����/���9������

����4��������+�������������$����������� ����������������,����6����������������

���>�%(Y(&������6�+�����������������M))��<Q]M))��=�����������������������

��*)a��������������������������������������,������������9

��� �% � ��&������ �� >�3���� �4 ����>�����

��,��������������4���.F-+��� ��� ����������������4��+� ���������,������4�����

������,����6�������-����������������,��������,����9���������������K����������

,����6�����+���������������������������Q]M))��������������*)a���6��������K��

�������������,���9!�����%()������������,������������,K��-����������������,���

������ ����-���������� ������������4 ���������,&)))-M()) ��-%���%W))-%*L) ��-%��

Page 202: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

201 | P a g e

6���� �������-��������� ���+���� ���� +�����4 � ���+��9#���0���������6� ������

�������� �� � ��� ���� �� ��� �������� 6���� ��������� �� ��� �4����4� ��� ��� ��4�

�������9 �������� ��������������0� ���������M&L)��-%6����������������������

+� ��������%T(L��-%� ������������ �� ��� ,������������� �, ��� ��4� ��������9#��

�����������,���������,�0�������,�����K��-����������������,���6�������� ���+��

������������������������� �����������,��4���<!����� %(%=9 �� ��������, ���K��-

����������������,�����������,���������,�0������6�������+��� ��9#���������������

������ ��� ����6�����������������������,�4����4����� ��4�������������������

��B����������<!�����%((=9

a)

b) c)

!�&0��A���E�G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R�:�0�������&���#Q6�#�3�������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A��

����E�G�J ��A-���A.?�����A��

Page 203: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

202 | P a g e

a)

b) c)

!�&0��A�A�E�G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R�&���������&���#Q6�#�3�������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A�����E�G�J ��A-���A.?�����A��

a)

b) c)

!�&0��A���E�G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R����������&��0+�#�Q6�#�3�������� ��� �4 ����>�����0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A�����E�G�J ��A-���A.?�����A��

Page 204: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

203 | P a g e

����������,%6�9S�����K��-����������������,����<!�����%(M=�������������� ���

�4����4� ������ ��4� �������6�������� 4 ������ �������������������, ���-��������

����YD��������-�������������(YD��K�-����������������,���������.F�������������

6�+�����������������M))��9

a)

b) c)

!�&0��A�B��G�)� �0�� �� >���>������4����� >�A�=���R���7��3�������� ��� �4 ����>������0���&�4% � � 7����� ������%��:� �4�� �����&D�E:G�J �������B�������A��

����E�G�J ��A-���A.?�����A��

���������� �����+���� �������� �������������,�4����4� ������ ��4� �������� 4 �0

���������4 ������ � � ���� �+������ ,�� ��� ������� �, ����������� �� ��� K��

��������,����9>��������������4��������,K���������������������� �����+��,���

���������������������4��������,K����6�������� 4-�������9#�� ���-��������-

������������YD��K��6����4������8�� 4�����%-���������������� �����������������

����Y�����K����,�����������������+�����������������������������,$����������

���������������������� ����4 ��+����������������+����90�������� ����4������� �, ���-

�������������(YD��K���%-�������������6�����������,���������,�� ���,���������,

Page 205: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

204 | P a g e

�����( ������4����� �� ���6� ��!����� %(&U9�� ������������ �������� 4-������� �,K��

�4��������������4������ ��������������������������K�������4����������������9

!�&0��A���#C��%����� 0�� >��0+�#��3��@���

0�,������ �� ��� ��+���� ����� ��� ������� �, ����������� �� ������ ������� ���Y��

������������������������+����������-����������,K���������� ,����9J�6�+��� ����

,����� ������ �����4 ��,������ ��� ������ �������� �, K�� �������� ,���� ������ ���

$��������������6����������� 4D������+�������4��6������������,���������,���

�������-����������������������,��4���%(L9��������������D���������������������

���$������4�����,K��%MT�%&)9���������������������������������,K����������

,�����,���.F�����������������������������6�����,����������������������������

�����������������������������������9

1�����:������4% � �0��������4� 4����� >�3���� �4 ����>�����

#��.F-+��� ��� ��������������,K����������,����6����������� �,�������,���.F

�������,��())���������������������,���������������<!�����%(L=9#�������������.F-

+��� ��� �����������������6�� ����+��������,� ��� �������,��������,�����������

������(MT��9#��� ��� ���������������������+����������,����L)�.F�����������

��������������������4,����� ��7��6�9#���� ������������ �����������������,

��������������Y�� ���������������� ,���K��-�������� �������� ,���9 �� ������� �,

���-��������-������������YD��K����������,�����������,��������,� ��� ����6���

� ���+�������6�+��������w&))��92��������������������-�������������(YD��K��

��������,�������������������������� ��� �������������������,���.F ��+��� ��

�������� ��������� �� ��� ����� ������ �, ,���9 #�� ����� K�� �������� ,��� 6�� ���

��� ��������,���� ��������������, ���������K��9

Page 206: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

205 | P a g e

!�&0��A�?�)� �0�� �� >� 1�����:���:� �4�� ���4����� >�3���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ������������%�0�����������������>������� ����� ����$%�����������%�&��4%�

���0�������%���>>���� >��:� �:��������B����������>0���� �� >���������� �������

!�����%(*������������������,��������,�/���������������,����K����������,������

�����K����������,��� �,�������,���())�.F�������������������������������,�����

����������9 #�� �������� ������ �, ���- ��� �����-�������� ����YD�� K��-��������

��������,����6������������4%)���,���-���,���6��������������������������������4

�,���())�.F �����������<!����� %(*� ����=9!����������� ������������������, ���-

�������� �����(YD�� K��-�������� �������� ,��� ��� ��� % 6�9 S ����� K��-��������

��������,���6�������������,���())�.F�����������<!�����%(*������=����������

�������������� ��� ��������������+�����49

Page 207: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

206 | P a g e

a) b)

c) d)

!�&0��A�.�)� �0�� �� >������ ���4����� >�3���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ��> ������������%�0�����������������>������� ����� ����

#������������������$������4�����,K����������,���������.F�����������6�������

��+���������9#� ��MU����������� ������$������4������,K����������,���� �,������

�,���.F �����������,��) ���())���������������������,���������������9#�������,�����

����������,$������4����6�����������,�����K����������,�����,���())�.F�������

����� ����������� ����,����� ����������9 ������������4� ��� ��� K��- ���� �������� ,����

���6���+��46��7$������4�����������8�����������������������6��7��������������

����������+�����49

Page 208: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

207 | P a g e

$�:��B@�*:� �0��K0���0��C����� >�3���� �4 ����>�����:> �������>��� 1���������� ���> ������������%�0�����������������>������� ����� ����

� �4 ����>�����

�> �� 1���������� �� *>������%� 1���������� ��

�/K1� ���

M*L��<S=

�/K1� ���

&L)��<S=

�/K1� ���

M*L��<S=

�/K1� ���

&L)��<S=

%6�9S ���K������������ (*9L %L9% %&9* W9%

%6�9S�����K������������ M)9T %W9T %*9M %)9M

%6�9S���K������������ (*9& %T9T )9% )9%

%6�9S�����K������������ M)9) %W9T )9U )9L

>���������4� �������� ����������������-���,�����������������������������������

��������4�, �����������K��-����������������,���������������������������������

����������,������YD��K��9> ���-���,������������,����YD��K�������� �� ���+��

������ ������������M&T�M&W9 #���������������,��������-���������������������������,

���������������,����YD��K���,������������.F����� 4,�����������-���7������

��4����8������,��4�������+�������4���6�����������������������,�������+������,

K��M&W9>����������������,������������������������������,K��6������������

4��������,>������"��B����7���������.F�������������������������������������

���,����,���K�������������������������������$������4����M&U9����������,��4����

D�������������� �����-�����8��������������������<������D��2&=6�������+����

���������+�������4����6�����D����4���������������������������+��������,K��M&U9

J�6�+��� �������������6�������8��,��������������9#�����������������������

�������������.F�����������,��������������������������,��4�������������4�������

����������������������������������������������,D��- ����K�� 4���7������,D��

�����,M&U-ML%9������������������-����������,K���������������������������,������

���������,����YD��K�� 4��,,������,��4�����������������,�������+�������4��9

#��� ��������������,F�����7�������+������� �����,���������,���,���$��������

����������Y����2���������������������,������ ���,����������������������������

����������,����������������$������4����M&T9

Page 209: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

208 | P a g e

�� ��������,���-�������������(YD��K����������K��-�������� ,����������������

��������� �� �������� ��������4 ��� ���������������� $������ 4���� ����� ���� �� ���

�����������������������+��������������������������������-������������,K��

��������,���������������46���K��������4�����9#�������,���-�4�'��������������

��������,��������������,��������������,����������������������()�6������K�

����� 6��� �������4 ����� �� � ��� /�� ���9 >�������� �� ��� �������� ��� ����-

������������, ���-�������������(YD�� K��6�� ��������� �4���� ���� ��������YD��

K��9#������������,������������,�����(YD��K������� ��������� 4K�����

����-���������9G������D�������6������������������4�����K�������������+�����

��4��6������� �,���4,��������������������K�����9#�����4����������,,��������

K�������������8������(��,��������(2����������������������,����������������4�,

K��%%T�ML(9

#0����C�

#��$����������-�4������Y���������YD����������(YD������ ����������������������

��������6������� ������$������4�������M)S�����.F-/�������������� �������

����������������,������������6���������-��������/��� 4��� ����������-�������K��

��� .F-/���9 J�6�+��� ��� ��� ����4 �, �����(YD�� K��-�������� �������� ,���� ���

������ �������7������������������������,�������������������������,�������-

����������� ����� ����������� ����,����� ���������� ����� �� �������� ���������� �, /���9

>����������������������,����YD��K��-����������������,��������������6������6��

�����������6��������(YD���4���������������������,���K�����������,�����������

����� K��-�������� ,���� �� ���� �, ��� �������� ��������4 ��� ����������������

$������4����9#����,�����������-������������,K�������� ���������������� ������8��

��������+��9#������ �������������+������������� ��������,K������� ��������,

�������4������������,,���������������+����� ����������4������6����������������

�����<�9�9��4<���4����������������=�����4�����=���Y����������� ��������4��<�9�9������

4���-���������=9

Page 210: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

209 | P a g e

Page 211: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

�%�4���+1�H�30���0��� ���:����=%�����&%��������&��� ���

210 | P a g e

Page 212: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

211 | P a g e

2������ ���0�� ���

����

���4������ �

Page 213: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

212 | P a g e

Page 214: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

213 | P a g e

2������ ���0�� ������4��4������#������� B����+��,����������6��76������+����������-�����-,�����������������������

6������������� ��6�������������.F���Y�� ��������/�������������6���������,��

����������������������<6��������$����������,�0�]W)������������������ ��6���

M)))-&)))E=9#����7�����,����������+���� ������/����������������7��+��,���

�����4-��������������������������������������������4��+������+����������,������4���

+��4������,������6����������������,,������49>���������������,�����������6�������

����+��������,���������������������������+���,/��- ��������������+�����������������

���7���9G� ��+� ������ �� ����4 ��� /�� ������������ �� ���� �, ��� ��� ������� �,

���������� /��� ���������� 6��� ����������� ���������� ��������4 ��� ����-�����-,���

�����������������������������6���������9

>�����������������������������������������+� �������������������������������

����-�����$����������9>�6��������������,��6�����,���������������� �������,

�������� ����� ����-�����-,��� ����������� ��������� ��� ���+� �� �������� ��������� ,��

�������������������-������������������������9

#�����������������,����������4������������7� �����������4,��6���������/���

�������,����������<��������������,����=��� ��������,���6�4,������/�������

������� �� �������������,�������� �����������,��+��������+��������4 ��������,

���������6��76�������4��������6���������������������9

#�� ������� ������� ��� � ��������8�� ���� ( ����� ������������ �� ����� ��������

���+���9#������������-������� �������� <>��= ������� ������� ��������� ��� �����

�������� �� ����� ������6���� ���+� �� ������������������+�������� ,�� �����-����� ��������

����������92� ��� ����� ��������4 ������� ������� ���� �� ��� �������4 ���+��� ��

����������-������ $�������� <>�K= ��������9#��� ����� �, ������� ������� ������ ��

�������������������� �������4��������������������������������9�����������������

����������������������������������������46����� ������������������������������

��2(���/�J��������������������������������������������������������������� ����4

�,��������������������9

������������������,���������������������������������������>�� ���+���6���

��+�������������������������������������������+������ ���+������� ������$������

4���� 6��� ������ �� ����� �������� ������� �������� ,���� ,�� �����+��� �������

�������- ���� 6���� �����-�������� ������ ����� M*L ��.F-����� ����������9#�� ���-

Page 215: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

214 | P a g e

���������������������6������4����������<�������&,����"������+���+��=���

������-�����������6������4����<�������*,�����"������+���+��=��+�����������

����������������4�������������� ������$������4���������M*L��.F-���������������

<M)S���%)S��������+��4=9#��>�-"�5J <�������%(=�6�����������������4�����

��������������������6���� ������$������4�����,(WS<�����M*L��.F-���������������=�

6������������������������������9G����6������������ ��������,������������

�������-����������������,����6����M*L��.F-/������������6������������6���

��0�]TL��������������������������&)))E9J�6�+��� ������������� ����4������

����-������������,������������������������� ��������������+������+���,��,������

6��76���/���9

>�������� �� �����������,�"�� �����"������+���+��� ����4������� �,��6��������

�����������������������6�������� ����� �����,���������� ������$������4��������

��6�������+������������������������()9#�����������������������������������

�,>�� ���+���,�������-��������������������������������9"����+�������� ������������

�������������������� 4���������������������������������� 4�������������������4����

��� ���4��������</�J=����������+�����6��7�������������,�4����4����������6���

���������������������6���9

5������������+��������,>�-������������6��� ���������������������������������

������������������������9#��������,��������������������������,>������������

6��� �� ��� �4������� ������� < 4 ������ ��� �4������� ���������� ���� �� ��� ����������

��6���>������������ �����������������������������9=9"����+����������4�,��4����

��������������� ���������������������������4�����������������������������������

���������,>�-��������9

#������4�,�������������,����������������������������������6���������,�����

������� ������� 6��� >�K �,,��� �� ����� �� 7�� ����� ��������� ����������������

�����������������������,�������-�����������������������9#������,,����������6���

Page 216: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

215 | P a g e

������������,>�K���������,�������+�����������9#��,���������������������������

���������������� �������������������������������������������������� ���� ������

���������������������,����,��������������������9#����������� ����4�,����4����

6�� ���,����� ����� &L) �� ��� ����� ���������� ,�� ��+���� �����9 #�� ����������� �,

!�X��2(������������<%L6�9S=�� ���������������6���� ���/���������������

����-6������������6����������������������<]*)))E=��������������������������

�,,����4�,(* ��YG�����,��6�����������,%))�>9"����+��� ����4�����,!�X��2(

��������������� �� ������������������+����������+������������������������

���������������� �������� ��� ����� ��,������� 4 ����� ��� �������� ���� ��

>##2&U)/�X��2(���������������������� ���������!�X��2(������������9����������

��!�X��2(����������������,����������������������"�->�-/�J������6������ ���������

���6�� ��6������������������������� ��� ����� ���� ,������ ����+����� ,�� ��������

����������9

#�� $������ ����-�4�� ����Y����� ����YD�� ��� �����(YD�� 6��� ��+��������� ,�� �����

���������������������������������� ����4�� �����������6�������������/���9#��

K�� ��������� ,���� �������� ���� ���������������� �������� 6��� � ������ $������

4����� � �� M)S ����� .F-/�� ����������9 #���� ���4 ��� ���������� �� ���������� ,��

�����+���6���������-��������/��� 4��� ����������-�������K��9J�6�+����������,

�������������������������,���K�������������� ����4�, �������K����������

K��,�������������������� ������/���9

#�� �������+� ����4 �, ����-����� ������������� ������4���� ,�� �������� ���������� ��

������������, ������� 4 ����� �������-,�������������������� ��7������(K�� �����

�����9#�����������7��6���������������������� �����,����������+������6

��+���9>������������4��������,����-�����K����+� ��������������������+������

���7����,�������������,���K�����������������������,�����������+���4�����������

����,��������+���������������������������������,���������9

>���������4������������,��������������������������(YD��K��6������,������6���

��� ��� ����4 ����� �������� ���������� �, /���� ��������� �� ��� ��������� �, �����

������������������������9���������������������������6��7�����������,��� ����4�

�����������������,6��7�� �����9#������ ����������������������������� ������������

��������,�������4������������,,���������������+����� ����������4������6����

�����������������<�9�9��4<���4����������������=�����4�����=���Y����������� ������

Page 217: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

216 | P a g e

��4��<�9�9������ 4���-���������=9"����+��������+��������,�������������������,��

������� ������� 4 �������� ��� ������ �, ��������� ������ ������ � �� �����+�� ��

���������������������� ����4�������+������������������������������9!�����������

��� ��,���� ��+���������� �� ����-����������� �, ������� ������� ���Y�� ����-�����

$������ ����-�������� �������� ,���� �� � ���� �, �������� �� ����� �� ���������� ���

���������� ���������������������������+�������������������������+����������-

������������,��������,�����������������������������,G/���9

>�����������6��7������-�����-,�������������������������+���������������7�����,

������������������������������6�����,�����������������������������������+� ���

�������+��4������� 4��������,"��������,��2����<"2=9>����������������-�����-,���

����������� ��������� ��+� �������� ��6�� ���������������� �������� ������� 6���

��������������-����� ���� ��������� ��������6���+� ������������� ��6���� �����

�����������������������������������,����+�������������,�����,��������������������

������������������� ���,�����������������������������������������������������������

�����������9>�������������������������������������6��7�������������������6���+�

������,������������������������������,�������������������9#������4�����+�������

�,�������������� �����������-�����$���������� ,�� �����-������������������6���

��+�� ���������� ��������������+���������������������+������������������6��7

�������� ���� ,����������������������� ������������ ���6��� ���, ��� ��� ��� ����

������� ����������������������������� ������������ ��� ���������� ��������� ����4

������������������������,/���9

Page 218: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

217 | P a g e

Page 219: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

2������ ���0�� ������4��4������

218 | P a g e

Page 220: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

219 | P a g e

)74������������ ��

��&�����4% �4% ���

Page 221: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

220 | P a g e

� �

Page 222: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

221 | P a g e

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

*���E�D.�����%C���/�4C������C����G4� 4�����������

��

#����������,�������������<%�$e)9)*���eM9LL�/=�(�*-������4�-&-4����<%�$e

)9)*���eT9)*�=������������4�����<L9M(�$e)9M���e(W9(�/=6����������������,���

,��&L�������9#���������������������6�����������,,�������������6��6�����6���

L)�/�, ������6��������������������+����,� ��6������90���4������8�����,��� ������

��������������%��� ��6���4����<*9)W�e4�����*(9*S=9

�99�%U&9LV%U&9Ua�9

�0�(()T<�� =e%**M<�`�=e%LTWe%L)Le%&M)e%MTU<�JM ������=e%%T(eU(MeWM*

<�`�-/ ������=

%J "0<&))"J8�����M��=

�<�=�*9L&M<��(J��`�-J=e(9M%W<��*J��JM=

%M� "0<&))"J8�����M��=

�<�=�%*M9%e%L*9We%%&9We%)*9&*eLT9We%U9T

:�-"��-,�����%T(

Page 223: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

222 | P a g e

�����EAD�D.������%C�4C�������/�C����G��� �������

(

>���������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e%9(����e)9(

�=������4������<%WW�$e)9((���eU�/=6����,�����,��(���9#�����������6��,�������

��������������,����4������6������+������6�������9#�������6������4������8��,���

���������������������(���6���������<)9%&�e4�����*M9LS=9

�99�]M))a�9

�0�(%W*<�� =e(%LTe%*MM<�`�=e%LLWe%&U*e%&M)e%MLUe%()%e%)*WeW&TeLM*

%J "0<&))"J8��"�2-�*��=

�<�=�*9*&<��(J=eM9LW<��MJ��JM=e(9&M<��*J��JM=

%M� "0<&))"J8��"�2-�*��=

�<�=�%*)9&e%L)9Me%%U9%e%%(9%eTT9T%eM*9Le()9L

"�<���=�Y8�i"@Jj@�����,���%%J%( M%W*9%)M%�,����%W*9%)(L

Page 224: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

223 | P a g e

�����EA�:0�C���D.�����%C�4C�������/�C����G��� ��������

��

>���������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e%9(����e)9(

�=�� ��4������<WT�$e)9%���e%)�/=6����,�����,��(���9#�����������6��,�������

��������������, ��4������6������+������6�������9#�������6������4������8��,���

���������������������M������-4����6�����<)9((�e4�����W(9TS=9

�99�()W9*-()U9La�9

�0�(UL*e(W*W<�J(��JM=e(%U)<�� =e(%*Le%*MM<�`�=e%LL&e%L)&e%&W)e%M*Me

%M&(e%((*e%%W&e%)*WeW&&

%J "0<&))"J8�����M��=

�<�=�*9*%<��(J=eM9U(<��'`W9&J8�(J��J(=e(9&T<��*J��JM=e%9T*-%9*(<��

(J��J(=e%9*&-%9MW<��(J��J(=e%9)%<��'`T9&J8�MJ��JM=

%M� "0<&))"J8�����M��=

�<�=�%LL9Le%&T9Te%%W9We%%M9*e&W9We&&9)eM%9&e()9&e%U9We%M9&

"�<���=�Y8�i"@Jj@�����,���%&J%W M((W9%L)%�,����((W9%&UU

Page 225: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

224 | P a g e

�����EA�%7C���D.�����%C�4C�������EA/G�C����G��� � �������

��

>���������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e%9(����e)9(

�=�����4������<*L�$eTL9T����e%)�/=6����,�����,��%-(���90���+���,���������

�,���4����������6���������,�������6����6������4������8��,������������������������

&���6������4����<)9(MWU�e4�����W)9MS=9

�99�%T)9(V%T%9%a�9

�0�(UL%�(U(*<�J(��JM=�(%W*<�� =�(%*L�%*MM<�`�=�%LL)�%&U*�%M*M�%%W&�

%)*&�WMU�L&)

%J "0<&))"J8�����M��=

�<�=�*9*M<��(J=eM9U%<��'`W9&J8�(J��J(=e(9&T<��*J��JM=e%9TL-%9*&<��

(J��J(=e%9&T-%9(U<��*J��J(�����=e)9U(<��'`T9(J8�MJ��JM=

%M� "0<&))"J8�����M��=

�<�=�%LL9*e%&T9*e%%W9We%%M9Te&U9%eM%9)e(U9&e(*9(e((9Me()9Le%M9T

"�<���=�Y8�i"@Jj@�����,���%*J(( M(L*9%W%&�,����(L*9%W)(

Page 226: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

225 | P a g e

)����EA� ��C���D.�����%C�4C�������/�C����G��� ��������

��

>���������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e%9(����e)9(

�=�����4������<*L�$eTL9&����e%M�/=6����,�����,��(���9#�����������6��,�������

��������������,���4������6������+������6�������9#�������6������4������8��,���

���������������������L���6���������<)9(W�e4�����W&9LS=9

�99�%LL9W-%LT9%a�9

�0�(U%We(WL*<�J(��JM=e(%U)<�� =e(%T)e%*(L<�`�=e%L&*e%L)We%&W&e%MW)e

%ML%e%M%Me%%W&e%)*WeWTMeLM*

%J "0<&))"J8�����M��=

�<�=�*9*M<��(J=eM9U%<��'`W9MJ8�(J��J(=e(9&T<��*J��JM=e%9T&-%9*&< ��

(J��J(=e%9&&-%9%T< ��%)J��J(�����=e)9WU<��'`T9)J8�MJ��JM=

%M� "0<&))"J8�����M��=

�<�=�%LL9*e%&T9*e%%W9We%%M9Te&U9%e&&9(eM%9Le(U9Le(W9We(*9Le((9&e()9Le

%M9U

"�<���=�Y8�i"@Jj@�����,���%WJ(* M(W&9(%(T�,����(W&9(%(T

Page 227: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

226 | P a g e

!�� ��E�D.�����C�C���/�4C�������C����G��� � �������

��

>��������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e(9M����e)9&

�=� ��8�����4��<(�$e&9T����e)9&T�=������������<(�$e&9T����e)9&*)�/=��%(

�/ ������������6�� ������ ����� ��,�������� ��������� <#/�����������=9>,��� �������

��6������������������������������������6��,����������6����� ��+���������6���

������������9#�������������6������,��� 4��4������8���������+��������*������

�����<)9W%�e4�����&M9*S=9

�99�(L(9U-(LM9&a�9

�0�(()T<�� =e%*&(<�`�=e%*)We%L&%e%L))e%&%Te%MM)e%M)&e%%UTe%%W)eUT(e

U&MeWM%eTL*e*UTe&W%

%J "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�T9*M-T9LW<���MJ�>��'`T9L�%9*LJ8=eT9L*<��'`%*9%J8�(J������

�`�=eT9L)-T9&M<��*J�>�=e*9TU<��'`%*9%J8�(J�������`�=e*9T(<��(J=

%M� "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�%LW9&e%L*9%e%MW9&e%M&9We%M)9We%(U9Le%(W9%e%%W9We%%L9&e%)T9*

Page 228: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

227 | P a g e

2����E�D.�:��E����4%�%������C�G���C�G��/�4C�������

C����G��� � �������

��

>��������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e(9&����e)9&%

�=�(-����������4��<(�$e&9T����e)9TM�=������������<(�$eW9W����e)9&*�/=��%(

�/ ������������6�� ������ ����� ��,�������� ��������� <#/�����������=9>,��� �������

��6������������������������������������6��,����������6�������+���������6���

������������9#�������������6������,��� 4��4������8���������+��������T���4����6

�����<)9U(�e4�����WL9US=9

�99�(*T9W-(*W9*a�

�0�(()T<�� =e%*&M<�`�=e%L&(e%&UWe%&%We%%T(eULLeWL&eW%)eT&%e&T(

%J "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�W9)*<��(J�>�=eT9U*-T9W*<��*J�>�=eT9TW<��'`%*J8�(J�������`�=e

T9TW<��'`%9*J8�(J�>�=eT9*%-T9LL<��&J�>�=e*9U&<��'`%*9%J8�(J������

�`�=e*9W%<��(J=

%M� "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�%U)9Ue%LU9(e%MW9Ue%M&9&e%MM9&e%M%9Ue%M)9%e%(U9%e%(W9*e%(W9(e%(T9Ue

%(T9Te%(T9%e%(M9%e%%W9&e%)T9MeLT9&

Page 229: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

228 | P a g e

/����E�D.�:��E��E���%�����@�C�G���C�G��/�4C�������

C����G��� � �������

��

>��������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e(9M����e)9&

�=�U-������������� �������4��<(�$e&9T����e)9U*�=������������<(�$e&9T����e)9&*

�/=��M)�/������������6���������������,�����������������<#/�����������=9>,���

���������6������������������������������������6��,����������6�������+���������

6���������������9#�������������6������,��� 4��4������8���������+��������W���

��������<%9%�e4�����W*9US=9

�99�]M))a�

�0�(()T<�� =e%*&M<�`�=e%L&(e%&UWe%&%We%%T(eULLeWL&eW%)eT&%e&T(

%J "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�W9TU<��'`%*9MJ8�(J�������`�=eW9L&<��(J�>�=eW9M*<��'`W9*J8�

&J�>�=eW9)W<��'`W9MJ8�&J�>�=eT9*M-T9L%<��'`*9UJ8�WJ�>�=eT9))<��'`

%*J8�(J�������`�=e*9UW<��(J=

%M� "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�%UT9Me%*%9U*e%M%9&e%(U9Me%(T9%e%(L9*e%(&9Te%%W9&e%%L9*e%%(9We%)U9Ue

%)W9)eLU9L

Page 230: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

229 | P a g e

+�� ��E�D.�:��E��E4C������B�C�G���C�G��/�4C�������C����G��� � ��������

��

>��������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e%9(����e)9(

�=�M-4��������� ��4�����4��<(�$e(9M����e)9(WL�/=������������<(9*�$eM9)����e

)9(M)�/=��%L�/������������6���������������,�����������������<#/�����������=9

>,������������6������������������������������������6��,����������6�������+����

�����6���������������9#�������������6������,��� 4��4������8���������+��������U

���4����6�����<)9M%�e4�����TT9LS=9

�99�]M))a�

�0�(()T<�� =e%*&*<�`�=e%L&(e%&UWe%&%Le%M)(e%()*e%)(MeUT(eU&*eWMMe

TULeT))

%J "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�U9%M<��(J�>�=eW9W(<��'`L9TJ8�(J�>�=eW9(%-W9%)< ��(J�>�=eT9TW<��

'`%*9%J8�(J�������`�=eT9M)<��'`%*9MJ8�(J�������`�=eT9%L<��(J=

%M� "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�%TU9*e%LT9Te%&&9Me%&%9Me%&)9Ue%M*9)e%M)9)e%(W9(e%(*9(e%%M9)e%%)9Te

*%9(

"�<���=�Y8�i"@Jj@,����,���((J%& &2ML%9%(&*�,����ML%9%(T&

� �

Page 231: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

230 | P a g e

9�� ��E�D.�:��E��E��% 7C��C�C�G��/�4C�������C����G��� � ��������

���

>��������,<(�*-������4�-&J-4���-&-4������=��������������<%�$e%9(����e)9(

�=�M-4��������� ��4�����4��<(�$e(9M����e)9(WL�/=������������<(�$e(9&����e

)9(&�/=��%L�/������������6���������������,�����������������<#/�����������=9

>,������������6������������������������������������6��,����������6�������+����

�����6���������������9#�������������6������,��� 4��4������8���������+��������

%)���4����6�����<)9()�e4�����&(9*S=9

�99�(M*9)-(MW9(a�

�0�(()T<�� =e%*&)<�`�=e%*)Le%LM*e%&U(e%&%We%M)(e%(*%e%%T(e%)(UeU*&e

W(TeL)T

%J "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�T9L*<��'`W9&J8�(J�>�=eT9LM<��'`%L9(J8�(J�������`�=e*9UW<��'

`W9WJ8�(J�>�=e*9T%<��(J=e*9*T<��'`%*9%J8�(J�������`�=

%M� "0<&))"J8�����M�������������,#!>6�������������=

�<�=�%*%9*e%LU9Le%LT9&e%MW9&e%(U9Te%(T9Me%%L9Ue%%&9Te%%M9)e%)*9LeL*9(e

LL9L

Page 232: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

231 | P a g e

T��,�%C��4C��J��C�<� ��:�J C��%C���J���E,��/G���&����

���

5��8�4���8���<%�$e%����e)9&�=���(-����4�4��8���<%�$e%����e)9M*�=

����������M)�/�������9#���������������������,������+�������9#�����������������

�� ������ ��6� �� ���� ���������� ��� ��� ���+��� �� �+�������9 #�� ����� ����� ��

����4������8�����������������,����������%%�,,������6������4����<)9M(�e4�����&L9%

S=9

�99�%TL9W-%TT9%a�9

�0�MMW)eM)L&e%*WW<�`2=e%*&)<�` �,����,, ���=e%LUU<�` �,4��8���=e

%LTUe%LM(e%L%*e%&U(e%&*Te%&(Te%&)Te%M*Le%M(&e%(L&e%%T(e%%LLe%%&%e

%%(*e%)TLe%)&Te%)%TeU)LeW&%eW)%eTLLeT%Me*WWe*LWeLW)eL)&e&W)e&LMe&(%

%J "0<&))"J8��"�2-�*��=

�<�=�%%9)L<��%J� J=eU9(L<��%J=eW9*U-W9*)<��(J=eT9WW<��(J=eT9*&-T9&U

<��MJ=e(9&L<��MJ��JM=

%M� "0<&))"J8��"�2-�*��=

�<�=�%L)9%e%&&9(e%&(9(e%&%9%e%MM9)e%M%9Le%(W9(e%(T9We%(T9)e%(*9Te(%9&

"�<���=�Y8�i"@Jj@,����,���%MJ%( &2�(&%9%%9

� �

Page 233: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

232 | P a g e

(��*��,��/�� �4�7�

���

#��������6�������4������8�� 4���������,���������������������4�����

<%�$e)9*&����e)9(&�=����������������������,"�5J<%�$e)9*M����e)9%L�=

��M)�/�������9#�������������������������,�����,��(���9#����������������

�� ,�������� 6����� 6��� ������� ��� ����� �� L)a� �� +�����9 #�� ,���� ������ %(

�,,�������������6���<)9%*�e4�����LT9*S=9

�99�]M))a�9

�0�M*))-(L))< ����=e%*MUe%LUUe%LWLe%L)We%&*Ue%&MLe%MWWe%M(Te%(U*e%()Me

%%LMe%)T(e%)&LeT(Le*U&e**)eLT&

%J "0<&))"J8��"�2-�*��=

�<�=�U9T)<��%J=eU9&&<��%J=eU9%&<��%J=eW9T%-W9LM<��%J=eW9M)-W9))<��

%J=eT9W)-T9&*<��(J=e(9*(<��MJ��JM=

"�<���=�Y8�i"�5J@>�@M 2M@�JM2J@J(2j@,����,��>�-"�5J�������

L)M9%U*M9

Page 234: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

233 | P a g e

,���dAD�d��:��EE)G�A�E4C��J�����C�G�%C����G��4%�%�� %C���J���E,�$/G�

���

#����������4���8��� <% �$e %9L����e )9(U �= ���(-����4�4��8��� <(9% �$e M9%

����e)9MW�=����������M)�/�������9#���������������������,������+�������9#��

�������������������������6��������������������������+������+�������9#�������

�����������4������8�������������� ���,����������%M�,,������6������4����<)9L%�e

4�����W(S=9

�0�M&&U< ����=eM(%WeM)&Le%**)e%*%)e%L&Me%&TMe%&MMe%(W(e%%LTe%)%&eU))e

WLUe*T*

%J "0<&))"J8�*))z/����M@%))z/#!>�������������,#!>6�����

��������=

�<�=�%(9LM<������ �=eU9T)<��%J=eU9&)<��(J=eU9)U<��%J=eW9WT<��(J=eW9%)

<��&J=e(9*L<��*J=

Page 235: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

234 | P a g e

���*��,�$/�� �4�7�

���

#���4��������������,������6������,���,��������,������9MLM#�����������

�,������%M<%�$e)9&W����e)9%U�=��()�/��������7�����- �����,���7�����������,

�������6�������>�< 2M=M9UJ(2<%9(*�$e)9*%����e)9(M�=9#���������6����,�����

,��%������������6������������������������9#�����������������6��,��������,,

���6�����6������������4�����,����������%&���4����6�6���9

Page 236: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

235 | P a g e

���E)G������� ��d�EA�E4C��J�����C�G�%C����G:�J %C���J���E,���/G�

���

> �������� �, (-����4�4��8��� <% �$e &9T����e )9T) �= �� �������6�� ����� �� �

������������������&-����� ��8��4���8���<%9(�$eL9T����e)9WL�=���������9#���������

6����,�����,��(&�9#����������6��������������������������������������+���6��

�+�������9#��,����������%L6������4������8�� ������������,�������6������4����

<)9LT�e4�����&(S=9

%J "0<&))"J8��"�2-�*��=V�������6���&-����� ��8��4���8���

�<�=�%%9M&<��%J=eU9(T<��%J=eW9TLVW9LW<��(J=eW9MTVW9ML<��(J=eW9%LV

W9%&<��%J=eT9UW<��%J=

:�-"��-,�����(WL

Page 237: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

236 | P a g e

���*��,���/�� �4�7�

���

#��������6�������4������8�� 4���������,���������������������4�����

<%�$e)9L(����e)9()�=����������������������,������%L<(�$e%9)����e)9M)

�= ��L)�/�������9#����������������� �� ���� ��,����� ,��(���9#�����������

�������,��������6�����6��������������������L)a���+�����9#��,����������%*

�,,�������4����6�6���<)9%T�e4�����*T9LS=9

Page 238: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

237 | P a g e

3��E)G���E����%C����� G��d�EA�E4C��J�����

C�G�%C����G:�J %C���J���E,�,*�/G�

���

> �������� �, (-����4�4��8��� <% �$e M9L����e )9&M �= �� �������6�� ����� �� �

������������������&-<������4������= ��8��4���8���<%9(�$e&9(����e)9T*�=���������9

#���������6����,�����,��(&�9#����������6�����������������������������������

���+���6���+�������9#��,����������%T6������4������8��������������,�������6����

��4����<)9L*�e4�����L*S=9

%J "0<&))"J8��"�2-�*��=V�������6���&-����� ��8��4���8���

�<�=�%)9**<��%J=eU9()<��%J=eW9*LVW9*(<��(J=eT9WMVT9W%<��(J=e*9TTV

*9TL<��(J=eM9)%<��*J��JM=e(9&&<��MJ��JM=

:�-"��-,�����(WM

Page 239: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

238 | P a g e

"��*��,�,*�/�� �4�7�

���

#��������6�������4������8�� 4���������,���������������������4�����

<%�$e)9LM����e)9(�=����������������������,������%T<(�$e%9)����e)9M�=

��L)�/�������9#�������������������������,�����,��(���9#����������������

�� ,�������� 6����� 6��� ������� ��� ����� �� L)a� �� +�����9 #�� ,���� ������ %W

�,,�����������6���<)9()�e4�����T*9TS=9

Page 240: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

239 | P a g e

Page 241: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

)74������������ �� �&�����4% �4% ���

240 | P a g e

Page 242: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

241 | P a g e

*��7�

Page 243: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

242 | P a g e

� �

Page 244: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

243 | P a g e

*��7�

+�� *��7�*��%�������J��� ����%��K0��

>�������� �����6��7���������������8�����������$���6�������������������,��������

� ��� ����������4���������������������� ���������������, ������� �����������

$����������9>������������8�����������$���������������������������9

*���,"��4��� �� 4C�

#��������������������������< "0=���������4����6��,��������$���,����4���,��

���4�������������������������������,4 ��������������������9#����������, "0��

���� �� ��� ������� ��� ��� ��� �������� �, �����4 ��+��� �, ��������� �� � ��������

,����9#����,���� ������������ ��+��+��� ������6��� ������� ���� ��� � �,,����� 4 ����

������$��������%J�%M��%L �%U!�M%�9

!��������<���!������%=�6�����������6������`%Y(���������������������������

,��������������������������,6������,����<��6�������4=�����������<�����������4=9#��

�����4�������� ��6��������6����������������4�����������������,��$�������9�,�����

6�+���������������������������6�������4��������� ��� ���������4���������������

��������������4�����9G����� ���+���������������4� ���������������������,�����4

������������H�������H ��7�������6�������4�����9

!�&0��#A�#�%������ >������&�����> �����0��0��=��%��0������4���O�e��

0�������7��������&�����>���ZZZZ�

†††† http://www.process-nmr.com/nmr1.htm

Page 245: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

244 | P a g e

������6��7�%J���%M� "0������6�����,�����6����5��7��>F> �������������

��&))9%M���%))9*%"J8�������+��4���(UWE9#�������������,��<�=�������������

������+������+�����������������9#������������������<'=������������J���8<J8=9#��

������6��������� 4������+�������������������������+���<�9�9����M��(2��"�2-

�*= ��� ���� �����,������ ��� ����-6���������� �� �9>�� "0 ������������� ����������

���+������������������7���������������+���9

��� 1�����:���4��� �� 4C�

#��.F-+��� �����������4 ������,�������������������$����������+����������,

��������49#���������$������������������ � ����4�,���������������������,������������

�������������������������,����������,���� ��� �����������4�����,����,�����+�������

+��� �� �����9G��� ��������������������� �� �������+��� �������4 ����������� �����

�����������������������������������46��� �� ��� ������������������������������

�����������49#��6�+����������6�������� ������������������ ��������� 4�����

�,� ��� ����+�����6�+�������9>����������5���-/�� �����6����� ��� �����,��������

������������������ ���,� ��� ���������<���������������=�����������������������

������������������� �����+��49

��� ! ��4 =������4���

#�� .F-+��� �� ������ �, ��������� 6��� �������� �� ������ �+������� L)) .F-+��� ��

��������������� ��6��� ())-W)) ��9 #�� ������ ��������� 6��� ����� �� � $����8

��+���� <���-������ ` % ��= ��� ��� ������� ���������� 6�� ���� 4 �� �������� ���

� ��� �����,������+�������9

:�� ! ��� �4 ����>�����

#��.F-+��� ���������,��������,����6�������������������8�(%)%.F�����������

��6����� ���������������� ��6���())-W))��9#����������,����6���,���������

������������������������ ������6������,�������,�����6����������������������

<!������(=9#4�����4� ������������� ����������,�����������������,,��������������

�����9#����������������������6���������������������������,�����������������������

���4����������4����������������� �������,,����������������������6���9

Page 246: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

245 | P a g e

!�&0��#��$ ������&%������������������0������

���! 0���������> �����>�����E!$+"G��4��� �� 4C�

!#�0 ���������4 ������,������4�����������$����������,4 ���,��������������������

�����������,���������������������������� 4������������� ��������,��,��������������

+�����6�+�������9#4�����4�������������� ��� �������,��,��$�����������������������

������������������4�,��� ���������������+� �����9#���������������,��$�����������

��� � ��� �� 4 ������������ ��� ��� +� �������� ���������������,��������� �������+��9 ��

����������!#�0���������4�����+�����+������������������������������������

�����,���9

��� *�<����%�����4�������% ��

#����,�����������6�������������� ������LT))!#�0�������������������E5������

������$�� �� ��� &)))V&)) ��-% ������9 #��� �� � ����������� ���� �� ����� �� ,�����4

�������������6������-�4�������������4��6����-����������9#���������������

4���������������6���<)9%-%6�9S=����())-(L)���,,�����7���������<��������

�������E5����������=�������������������+������������,���������9#����7���

������������������4����,�������������� �������� �����������������������,�����

������9

� �

Page 247: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

246 | P a g e

�� *���0����� �����>���� ��E*$"G���% ��

��������������7��������������������������,�������������� ������������ ������

LT))!#�0 ���������������� ���>#0���������&)))V&))��-%������9#�����������

� ������������6����������������4<6��������������������= 4���������������

6��������-��,�����+�-��������������������������,����������������������,����������

������������4���������4��,���������������9#�����������+��4���,��,������������������

����-��,�����+�-�����������9

>�� !������% ��

#�� ��,����������� �� ����������������6������������������ � ������T*)"����-�0

��,����������������6�����������,��4��������������������� ��9#����������,����

6��� � ������ 4 ������� ��� �6��� ������ �� ����� ������������4 �� ��4���

��������9#�����������+��4��������+�,���������4����,������,��������,�������������

����������+���������,,�����������������,��������,���������9

���,����&�4 ����

#��������������6����������� 45-L&)���������������48��9

)��$%�����C���%� ��� &��4%C�E$(�G�

#�����4��������������4�����������������������$�����������������������������

��������������������-���������������4���������� �������<����+������������

���+���=9 �� ����6��7� ���#/�6������� ��������������������,������������ ������,4

�������� �������� �� � �������� �������� ��� ���� �� �+������ ��� ����4 �, �������

� ������9#��#/�����4���6����,���������-��������������� ��7�������������*)

6���,�������������������.F(L&9

� �

Page 248: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

247 | P a g e

!��#������&����� ������ �� 4C�E#),G�

������������������������4������-���������+�������$��������+�������,�����������4

���������4�,���������9#���������$�����������-�����4 �������� ����� �� ������

��������,��� ������� ���������� �+�����4�, ������� ������ ��������4 ���������<��(=�

��7-��������� ��������� <5��= ��� I-��4� <!����� �M=9 #�� ������� ��������� ,��� ���

������������ ��6�������������� ���������������,�����������������,�����+�������

���������������� ��������������������������9#��������������������,�������"�

����������4������������������6����������������������4���������������� 4������������

4 ��� �������� ���9 #������������ �, ��( ��+��� ����-���������� ������ �, �����

���,������6����������������9#�� ��7-����������������������������,������������

4������������������6���������� �����,��������� ������������ ������,��,,�������������

<6��� ��,,�������������� ���= �� ����� ���,����9#��I-��4� ������� �������,��� ���

������6�������������� �����+������������4������+��������-�������������9#���

I-��4��������������48��������������������� ��������,������������������9

!�&0��#B�#�&�����&������>� ���%��������� ��:�=��������� ��:����

���������4���0�>����[[[[�

"��������� 6��� ��7�� �� (">#��� ���������4 ������ ��� �������� ����� ����������

D�����.�0>LLF�6����,�����������������������<!�:== ��������������4��������

��������<��(=9>�������������6���������������,����,��������+���� ��,��� �,���

������8������������ ��Y�����������9

dddd����YY6669�����������9���Y�������Y���Y���������4-�+��+��6Y�����-��������-�����������Y

Page 249: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

248 | P a g e

2��$��������� ������ ������ �� 4C�E$),G�

#���������������������������4������-���������+�������������+������,��������� ���

����������������������������������������������������������������������������$���9

#�� #�" �� ����������4 ���� ,�� ������������� �, ��������4 ��� ������� ��8�� �����

������������+���9>����-�����4�������� �����,�����������������������������������

�����9#������������������,������������������,������������6���������9����6��7�

���#�"������6������������� 4�������������������������������<����=9#�����������

��������"�������4<#�"=������6�����7�� 4�����������,�������������������

�������� ��,���-�����������������������������������OJ������JT*L)%()7F

�������������������W)7F������ ����6����J��������>"#J0%E�%E���

������ ����� �� � ���� �������9 #�� ������� ��������� 6�� ������ 4 ��������� ���

�������� �� �������� �������� <6����� �������� �� �������= ,����6�� 4 ���������� �� ��

���������� ��� ,�� %)�������9#��#�" ������������������ ,��� ��� ������������, ���

������������������� ������� ��� �����9 #�� ����� �� �����,��� ��� ,������ �� �

,����������������������4���,����������,�������� ��������� 4����������9

/��(0���������4��� �� 4C�

#������������������������6�����������6����'� ��-1+�����-������������,������

�������������&))G����6���������������<#����LL)���#����%W)=��� ����6���

� ��4���������4 ���� ������ ������ ��+��� <���= ������ < '� ��-1+�� �4����4 / (

������=,�������������������6����J��������UW)����������������,����������������9

2��������������<2��=��������������������4����������������4�6���� ������ 4

���������������������'� ��-1+��/>-)& �������/����<MMT9%���L�������(LJ8=���

����48�� ������� � '� ��-1+�� J0 %))) �������������� ��� �������� 6�� � 0%%)&

J����������������������� �9

� �

Page 250: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

249 | P a g e

+�� �% � �0��������K0���0��C�����

�����������������$������4�����6����������� ������UU()-)(:�/-K1 �����������

�4���� ,���J��������9#�����-� �����������, �%L)G������������8��I� ������

����������������<�����������������,`M9M��9=������������� ����4���������<!�����

�&=9#����4������� �����������48����4�����,����<�6�����,����������������=

6������������������������9��+�������������������������������,����6���

�� �/��������������/��������������

�� K������4����

�� ��������������4�����������

*

E*��GQ*

!�&0��#���G�#�%���������=��&�> ���(�K0���0��C�������0������0���&��%��@@�����2�

� ���E/�������0G�����:G��>����� �� >��:� �4�� ������ ��

> ������0�����&��%��:� �0��K0���0��C�����

��

:�

Page 251: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

250 | P a g e

!����� �&- ������������ ��� ��,�6��� ������ ,�� ���������������� $������ 4����

������������9 #�� � ������ $������ 4���� ��� � ���������� 4 ��� ������ �, ��������

$�������,,������4<�/K1���=������������+�� �������9#��������+�� �����������,������

���$������ ���6�

6�����>������������������������������������� ������,����������������������< ���

��7 ��6��� �6���� �����=������������ �� ������ ���,������������� 4 ������e5

��������������������������������������������,�������������������������������,���

� ��� �� 4�������<���)�� �]�">����� 0���� ��> 0��� =9#����,�������+�����,

>-5����������������� ���,�������������� ��� �� 4�������9

9�� �% � �0�����������C��

#��������������������,�������,�������6�����+��������� 4����������+���������,

,����������� ��������4 �� � ,������� �, ����9 !����������� ����4� 6��� �������� �� ����

���������� 4������'� ��-1+��/>-)&������������������<Q���`MMT9%��=������������

����������/����4UM%)>-&))"J8������������������9

T���% � �0��������:C����&���� ���4%��

#�� ������������������ <�/= �������� �������� �,,����4� ���������� ����� ����������

<��#=����������� ���������������� �����������<���= �����������4�������������������

��������� ����� <�0�= �, �������� ,���� ���������� 6��� /��� 6��� �������� �� ����

���������������������������������6�������������4��������48���4����<:/2���

����������� �����:/� L))=9#�������������6�� ��������������� ��� ����������������

<!������L= 4:/�����������<:/������%9)=9#�������6�����,�����������������6���

������,�����+������������������������ ��������,���<5��2&=9

Page 252: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

251 | P a g e

!�&0��#?�#4%�����&���� ��2(���$+�#�/)")�?���ffff�

(��S���C����>>����� ��ES"�G��

#���6���I0���������,������6����6�������������������,,����������I-�������

,����������������������5����-5��������������4<!������*=9I-��4���������� 4���

��I-��4������<El����������,�������������%9L&)*P=9������6��7�����������$����

��������������4�������������,�����������4������� ���4�������9

!�&0��#.�#�%������ >����&&������� �& ���C�YYYYY�

� �

ffff����YY������9���Y�������Y��-���-�����-L))Y�����`��^^^^^����YY�9����9���9��9�7Y���Y����%Y�����%9���

Page 253: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

252 | P a g e

,�� 1���������� ��

#�� .F ����������� �, �������� ,���� 6��� ������� ��� �� � ���>� %(Y(& ���� <)�� �]�

">����� 0���� ��> 0���=9ccccc#����4������� ������������������+���������������

����,�����6�������������������6�����������������������������9#����������,�������

�����������������������������������������������,�����4���������������4����

<&))G=6���6�+������������������M))��<���!������T=�������������������������,�

���>� %(Y(& ���� ��9 #�� ���������� �� ��������� �� *)a� ��� ���������� 4 � ��

�����������9

!�&0��#��E�: �G��(������ ���4����� >�4 �C�%� ���������0�C����4����#)�*��A�Q���0�����

E:� =G���=���������#)�*��A�Q����%��:���

ccccc'9-/9����������9���������09>��������'9-/9:���������� ��� �!�" #$#%��&�#&$�'%#(� �%��%UUU�*&�(%M-((L

()) M)) &)) L)) *)) T)) W)))

L

%)

%L

()

(L

M)

+�������

��

( �&00���� ����E��G

Page 254: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

253 | P a g e

++�� *��7���2� ����C�����������>����� ���

����<� : �C� �0��� <�� �����7��� ���+�= �� ��� ��� �, ���7 ��4 ����������� 6��� ���

�������������������9#�� ���7 ��4����������������6����������%UM%�����������4

�����������������<�����6���!�����T����%&=9>���� ���7 ��4��������������6�����

���� 4����6� 6���� ��� ��� ������ ���6�+������� ������� �� ��� ���7 ��4 �����������

�������������6����������������������9

��������� ��%�����<����( �0��E�0�G������������������������������������+�������,

�������������������,�����������,������ ���7 ��4������<����7��������=,��������

����7��� �����9 ��+ ��� � ���������� 4 ����� ���� �$������ < =9

:�������4������++���������� ������������,y)9))L&�� ���������������6���������9

)7������K0���0��>>�����C�E)3)G������������ 4��6�,,������4�����+���������+���

�������������B�����9#���K���� ���,���� 4���������,������ ���,�������������

,������/����7������������ ���,���������������������������+���9

!�0 ��������>��� �����+����� ����6��������������������������������������

����� �,��������������������������9#����,�����������������������������,��$����4

������9

+��0������� >��%���&%��������������,���������������������9#�������������������

�����,�������Y�(9

(0��� 0�� >>�����C� >� ��������� � �� � �������� ������ ��� ��� ��������� �, ���������

�������� 4����+�����������4�9#�����������,,������4��������+�������,,������4,���

�����������6������������,�������,���������,������ ���6%M�

�6���� ������6���������������4��� ������4��������+��4,�������9

!���������������6�����������������������������,,������4��� ����������� 4�����������

�,���6�+�������9��������������������������,��������6���<��YG=�������������

+�����,*WM��YG<� ������,�����������������������LLL��=9

� �

Page 255: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

254 | P a g e

(0��� 0���������C�������������������������4��+�� 4��������������+�� 4��������

�������+��49 #�� �������� ��������4 �� �������� �� �� ����� �, ������� <��=9 #�� ��������

��������4��� ����������� 4 �����������,����������������������������������������

�����9

(0��� 0��>�07�����������6���,��������������+�� 4���������4��9#����������

,���������������������,������<��=9������,��������*WM�������$������%6����,�6��

6���� �� ������� 4 ����� 6��� ��� 6�+������� �, LLL ��9 #�� 6�+������� �, LLL ��

��������������� ����������,������������������6��������4����������������+�9

# ���� ��&� �� � �6�-����������� ����� 6��� ����� �, ����������9 #�� ����� ����� ��� �

������������������,��� �����������������������������������6����������������9

� �

Page 256: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

255 | P a g e

Page 257: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

*��7�

256 | P a g e

Page 258: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

257 | P a g e

�����

">������ �

Page 259: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

258 | P a g e

">�����%9 #9>9�������:�������������%WW)9(9 �.������4����������������V���������,���,�������������)�*&+� ����%,��-* ���#&�

.&��&�&�%�������/��i������j�())W�Z>�������Z(W �+�� ��()%L9M9 �2"�>������4����4,���������������������,����������������������������

������������������������������)����00��&����%,��-* ���#&�+���*&�%��01�� *00� 01�����i������j�())T�Z>�������Z(W �+�� ��()%L9

&9 �9�9/�����09-�9/���2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��4�%%� 0�()%%�(�%(*W-%(TT9L9 09-'9I����� 9J�����7��'+��&+��#&$�2�+,&� �"������$5#&+�$�6#%� �# 0�())T�W�LWW-*))9*9 09-'9I��� 9J�����7��19/����#9#�7����6#%� �# 0�()%)�M�MTTT-MTUM9T9 /����������������!9��������2,� ����% ��#%�%,��7#&�0+# ��8�2�+,&�9*�0�#&$�'� �+%�$�

��� �+#%��&0�()%L�(&)-(&%9W9 :9E��7�� ��7�����( �$�6#%� �# 0�G���4-F�JF�����:� JO��9E:�>�())T��2��

%)9%))(YUTWML(T*%)&UL9��%�9%-&W9U9 ����������������������4�����������.:':�-&� "���&�� �#%��&��$��&�0% #%��&i������j�()%L�

Z>�������Z(T �+�� ��()%L9%)9 ��>�>����������40�+��6())*�-&� "���&�� �#%��&��$��&�0% #%��&i������j�())T�

Z>�������Z(T �+�� ��()%L9%%9 ��>�4�",%;0�4#(�* ;0�4�0%���>�� ����������!������())*9%(9 �����2(���������,���,������ �������J�����������&%� &#%��&# �-&� "���"�&+�i������j�

()%L�Z>�������Z(W �+�� ��()%L9%M9 �9!9���� ����4�",%<-��%%�&"�!��$�0�())*9%&9 /9J������������4�,,����������������������,�� ����������-��2�+,&�+# �)�&�� �&+�1�

)���&,#"�&i������j�()%)9%L9 � �0:1�#>0�4�",%�&"�2�+,&� �"��08���=*�$��%��-&� "�<����+��&+��� *��&#%��&��������

6669�����4����9��+�()%L9%*9 "90���"9!����������'95��������4�",%�&"���0�# +,�#&$�2�+,&� �"��())(�M&�%TT-%WT9%T9 "9�90���"9:9!��������'9�95����������>95�������� #�&���0�# +,���5��>0�())L�

L)�(%M-((W9%W9 :9�95��������'9�9J���,���'9"9:�������5954����:9:���7�����9:��������"9�9

0������2,��3�* &# ����7�* �0+��&+��())%�(%�*&)L-*&%(9%U9 E9#�����'9>���������9'9�7����2,��3�* &# �����,�0�� �"��())%�LML�(*%-(*T9()9 '9�9���7�����������/��������)�8�''4-)�<�'� �$�'%#%��4�",%�&"�#&$�-&� "��)�&%�

i������j�()%%9(%9 �9G����e� 9�������e�>9:�������e�'9#���e��9!������e�'9!���e� 9K�������e����9

�+�������#+%0����%,��-.?0�-+�$�0�"&�#&$�-&� "�/2� ��4#(� �&"�4�"�0 #%��&��&�2,� $�3* �0$�+%��&0�������������������()%&9

((9 "9F������+��"9K������������95��������4-!�� �@�+%0�#&$�-+�&���+�2�0%�)#0�0��&�-* ����������������������()%(9

(M9 >������,,�����������������4��;����������������������������������������������������������YY6669�����9,�Y,�Y�������Y���-������-S�MS>U��������������������>�������(*2��� ���()%L9

(&9 >�����-���%0�0#&�%#� �0�$�0�0�0%A��0�$?B+ #� #"��*%� �0#&%�$�0�$��$�0�B �+% � *��&�0+�&%�0�C4-!D�()%)9

(L9 ��><�����������4>����4=��������/�����7���+��������������4�������-* ���#&�)����00��&1�7�����/����i������j�()%L9

(*9 .9�9<����������,�����4=�/�,�-�4��������������,�����4�����+�����������������,/�����������������������'� �$<'%#%�� �",%�&"�� �" #�i������j�()%(�Z>�������Z(* �+�� ��()%L9

(T9 #��()%& � �����8�����4����-�����0�������7�(� � �E�:� "� � ��"����>5()%&�>�������(U �+�� ��()%L9

(W9 J95��������9'9��������>9#��7��"9J����������9���� ������09"�����-"����:929"��������29�����7���()%)9

Page 260: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

259 | P a g e

(U9 9 ��������� 9"���4������/9�������09"9�4����())%9M)9 "9J9���6,����'9'9G�������>9'9!�������:9#9G�����9�9E����7��:9�9�� ��������"9�9

��������'919#������09!9E������7��,�%�&�+0�2�+,&� �"��#&$��&0% *��&%#%��&�()%M�M9M%9 G9�9��������"909E������:9'9F������7���� 9'9"9F��/����:�������������())M9M(9 19�����8��E9��7����19 ���������#9"���������:�������������%UUU9MM9 /�������"������5��������5��7�������()%)-()%L-�����0�������

6669����9���Y����9M&9 ���������!������5���7M))/�����-���-G���5�����������YY6669����9���Y �6�-���-

�+����Y����- �6�Y�����-0�������Y()%&Y"����YM))/�G-/��- �������>�������(*2��� ���()%L9

ML9 ������J�������,,����4())��YG/��9M)M)��7�������������+��������������������,,����4�����YY6669������9��9BY��Y� ���_������Y�����9�����>�������(*2��� ���()%L9

M*9 2929���������������2�����������������6����Z������,,������/����������YY6669�����9���Y�����_���Y����Y����-��������Y_�����_����Y()%&Y�����-����������-���-6�����-����-�,,������-���-���Y�����9B��>�������(*2��� ���()%L9

MT9 ���������������,���())��YG#/�������������������4 ���7�����������+���������YY6669��6�������9�����9���Y����Y��������Y��6�Y��������Y()%M)&%%-�������-�,-���-())��-6-����-��������-���������4- ���7�������-����+����96��9F�)2GT�+,�.�>�������(*2��� ��()%L9

MW9 �������,����4��������������I/��I0-�/���-�����0�������,%%�8//>>>:+ ��:+��/F/��$�#/�� �0/) ��/4-!<)����&�&%0<#&$<6�$* �0/G4#��/!#%#<#&$<��&&�&"/G4#��G�):�$�9

MU9 �#>��!�00�� �4-!8�4�",%�&"�>�%,�#�&�>� �",%�0�* +�������������YY6669�����������9���Y�()%&9

&)9 #9G����7����� �$0�#"#E�&��/�������8���������������YY6669��������8���9���Y��������Y())LY)LY,���-��-,������-����-���-�-������-����9�����())L9

&%9 "9���/����"9"��������� 9#��+������:9"����"9F��8��:9"�������������9D������6�+ �� �+% �&�+0��� �#(� �%��()%(�L(�(%*&-(%*T9

&(9 J9-�9E����9-G9J����J9-�9�����E9-'9������9-J9G�����9-G9������9-�91����9-�9/����9-J9�������19-'9������H�%:�-I� �00�()%%�%U�>UM)->UM*9

&M9 �9��������9J���������9��������"9���6���������9#�����:9/���������!9�9G��8��H�%�+# �6#%� �# 0�())U�M%�WMT-W&W9

&&9 >�������������"��������� ����������������������,��������/��������������������������-�����0�������,%%�8//>>>:+ ��:+��/F/��$�#/�� �0/) ��/4-!<)����&�&%0<#&$<6�$* �0/G4#��/!#%#<#&$<��&&�&"/G4#��G�):�$�9

&L9 �9-G9�����E9-'9������9-�9/���J9-F9J���J9-19/���D9-19#��J9-J9#��E9J��B��J9-19'������9-/92��09-J9J�����I9/���9-�9!����J9-�9E���H�%:�-I� �00�()%L�(M�>%%*T->%%TW9

&*9 �������/��!� �������4G����������"�������%�)))"2�F�#����,���()%&��()%W-�����0�������,%%�8//>>>:0���:� "/�&/&�$�/�����9

&T9 :�� ��/�������������7���������.�g(L9T ��������()%L-�����0�������,%%�8//>>>: �$�&0�$�:+��/�&%� �"�&+�/����/��/" �(# J �$J �",%�&"J�# K�%J%�J �#+,J*0J��J�J(� ��&J�&J����9

&W9 /�����������B��������������/��/���������������0����.�g(*9*L5 4()%L-�����0�������,%%�8//>>>: �$�&0�$�:+��/�&%� �"�&+�/����/�/ �$�&0�$�J� �@�+%0J+���� +�# J �$J �",%�&"J0�+%� J%�J �#+,J��(9

&U9 ���������/��()%(������������������������"��7��#������2����������O/��������������-�����0�������,%%�08//>>>:" ��&%�+,��$�#:+��/ �0�# +,/ ��� %/�&%� � �0�< �$<����9

L)9 E9"9:����������'9�����������9'��������9E��+��� 9��������'9#�������9>9����4�"9��������J9�����������>9"������:95�������� 9>�+����������9:9����������09>9���6�E9#�������� 9E������H ��=�� �"����5��>0�()%*�T(�����%�WMW-WL*9

L%9 9>9"����������0�* +�0��� �+��()%L�&*�����(�(*(-(T%9

Page 261: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

260 | P a g e

L(9 '9G� �7����0�* +�0��� �+��()%M�MW�MW&-MU&9LM9 59�9:9:95������4*��&�0+�&%�6#%� �# 0�5������%UU&9L&9 �9�95�����+�74��* ��#&$���� ��$�),���0% ��())T�TU�(UM-&*L9LL9 �9������4����G9"91����,�0�,� ��#&$(��K�!/�%UUU9L*9 "9������'9J�,7������'9�������������#&$(��K����� *� �0+�&+��'��+% �0+����#&$�

��#"�&"�G���4-F�JF�����:� JO��9E:�>�()%%��2��%)9%))(YUTWML(T*MML))9��%�9%-M)9

LT9 G9 ���),���,�0),���()%%�%(�(&U*-(&UT9LW9 9'9#�����'9�9����������F90��������4�6�$� &��� �+* # ��,�%�+,���0% ������ "#&�+�

�� �+* �0:�()%)9LU9 �90����7����"9>95�����'+��&%���+����� %0�()%&�&�MTUT9*)9 D9-�9/����D9-191����19/��59-�9G������K9-I9D����!��0�#&$���"��&%0�()%M�UT�

%(&-%(W9*%9 �9E���'919 ���E919E���'9J9E���J9E9E�����9-G9 ����9J9E����9���7��9

E�����'9E����&� "#&�+�),���0% ��()%(�L%�MLUT-M*)(9*(9 "9#����I9�����'9!���'9G�������9����!��0�#&$���"��&%0�()%(�UL�%%(-%%L9*M9 '919������9E�����'91����!��0�#&$���"��&%0�()%M�U*�%T*-%TU9*&9 >9E}�����'9�9G��������09J9!�������$5#&+�$�6#%� �# 0�())(�%&�T)%-T)T9*L9 '91������� 9E������#9E�6�������!# %�&�2 #&0#+%��&0�()%M�&(�%LW(*-%LWM&9**9 !9�����J91����/9'��������09G�������������9>9J����� �����!��0�#&$���"��&%0�8�

#&��&%� &#%��&# �@�* &# �()%%�U)�%%U-%((9*T9 "9>95�����"9�9#����������909!��������* ��#&$���� ��$�),���0% ��%UUU�T%�

()UL-(%)*9*W9 �909E��������G9>9�����3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��%U**�WW�L)WT-

L)UT9*U9 #9#�7��������J95� ���* �%�&����%,��),���+# �'�+��%�����3#�#&�%U*U�&(�(TL*-(T*(9T)9 #9�����'��+% �+,���+#��+%#��# %��8�6� �+* # �#&$������ �+* # �'��+% �0+����())M�LU�

*%-*W9T%9 J9'9��6�������'909J� ���3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��%UT%�UM�*&(U-

*&M*9T(9 #9�����2,��3�* &# ����),���+# ��,�0�+0�%UWW�WW�T(LT-T(LT9TM9 #9�����),���+# ���5��>0�%UUL�UL�(ML%-(M*W9T&9 #9#�7������191��������J95� ��),���+# ��,�0�+0�%UW(�*W�%T%-%TT9TL9 #9#�7������191������"9����6������J95� ��2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��

%UW*�U)�(M(&-(MM)9T*9 #927�����#9E���4���� 9E�������'9#�����4����J9J������7��),���+# ��,�0�+0�

4�%%� 0�%UUU�(UU�LUT-*)(9TT9 #927�����>9��������� 9E�������J9J9#9��8�7��#9�����������J9J������7��3�* &# �

����,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"���8�),���0% ��())T�%W*�((U-(MM9TW9 295������E9/���J9-'9E���E919/�����'9E���7#%�),���()%%�M�()L-(%)9TU9 G9D91����I919�����J9D����'9G919/���/9#�����9/���9G����19/���D9G����

K9D�����'9D9����19"����59D9#����2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��)�()%)�%%&�*)U)-*)UU9

W)9 �90����7�� 9���������9091����!9������G9>9#���������"9>95�������� ��$��,�0�+0�4�%%� 0�()%M�%)M�)UMM)(9

W%9 �9/�+4����9>+����3�* &# �����,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"���8�),���0% ��%UU%�LT�&%-*M9

W(9 �9���87�,���>9#4�����9��4�����+����>9��847��),���+# ��,�0�+0�()%)�MTW�LW-*L9WM9 :92����� 9:�������+���>9.����E����7#%* ��%U*(�%U*�%)WU-%)U)9W&9 >9/� ��7���29G��, ����3�* &# ����'� <=� �'+��&+��#&$�2�+,&� �"��())%�()�M)M-M%%9WL9 090���,����),���+# ��,�0�+0�4�%%� 0�%UWM�UL�UL-U*9W*9 �9>+����F909E��,������090���,����3�* &# ����7�&<) �0%# �&��'� �$0�%UWL�T&�MUL-

&)*9WT9 :9J���������9:���9:��,,����9G9'�����9 9���+������"9�9��6�������9�9�9

5�����4�3�* &# ����H�%�+0��8��* ��#&$���� ��$�H�%�+0�())*�W��&&L9

Page 262: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

261 | P a g e

WW9 !9J�����9E�8���4��9�9���5�������>9'9J��������� ��$��,�0�+0�4�%%� 0�%UUT�T)�(**&-(***9

WU9 59:�,,��4��9��0�4����9������� ��� ��&%� &#%��&# �())*�LL�LT(-LW(9U)9 �9��"�������/95�+������"9�������95��+�����09#� ������!9"��������'+��&%���+�

���� %0�()%&�&�&&))9U%9 �9-19E6�7��91���� 909E���'9J9E�����59-�95����$5#&+�$�6#%� �# 0�()%%�(M�

LT*T-LTT(9U(9 �9����������09����������'9������������� ��$��,�0�+0���%UUT�*&�&%T-&%W9UM9 '95�����9������������'9�������������$5#&+�0��&�'� �$�'%#%���,�0�+0������909J�� ���

�������5�����J����� ����5������J����� ����%UUW��2��%)9%))TY5! )%)W(MU�9*T-TW9U&9 '9-19'���J9-:9E����9-J9J�����9-E9������19-�9/���'�&%,�%�+�6�%# 0�())T�%LT�%MW-

%&%9UL9 �9.�����7������9-J9J�����9-E9������19-�9/�����#+%�5��#&$��*&+%��&# ��� ��� 0�

())T�*T�M&%-M&T9U*9 19J����'9G919/�����59D9#����),���+# �)���*&�+#%��&0�())U��2��

%)9%)MUY5U)&**LJ�&MM(-&MLM9UT9 >9������09������"9�����������9�9���7����J9-�9�������90���������"9-�9/�����

J9-�9/���'�&0� 0�#&$��+%*#%� 0��8�),���+# �()%L�()T�����>�MMW-M&L9UW9 #9D�����J9"��19 ���G9/���9G����K9�����D9��������G9/�����2,��3�* &# ����

�,�0�+# �),���0% ��)�()%L�%%U�L)&)-L)&T9UU9 59-E9>���9-E9E6����9-�9'�������919���7�3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��

())(�%(&�%&&%)-%&&%L9%))9 19K9�����'9G919/�����59D9#����2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��4�%%� 0�()%L�

*�M&(U-M&M*9%)%9 '9"��7���)�)1���+#��#%�&1��4�%UU(9%)(9 #959��K�����8�"959�95�������/9��5����J9��7������>9�9�9����������3�* &# �

������ ��$��,�0�+0�()%M�%%M�%%ML)W9%)M9 E9�9���,����/95��������9/9"�����8��&"�>#&$%��),������&%� &#%��&# �-$�%��&�())*�

&L�&L*(-&LWU9%)&9 G9#���E9G������#9'9���7��)* �&%�H��&��&��&�),���+# ���� �"��())&�W�L&T-LLM9%)L9 09'�7� ��7�D95�����/90��� ����'�&%,�%�+�6�%# 0�()))�%%&�*%-*&9%)*9 59�9:�4������9G����>9'9J��������:9�95�8���3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �

'�+��%��())%�%(M�*&%T-*&%W9%)T9 '9������9�9G9/�6�'9G919/���19������9"9!9/���9�9G���������9D�����59D9

#����),���0% �����6#%� �# 0�())M�%L�%LML-%L&*9%)W9 �9�9"����4�)� � ���0�# +,�L���� �+#%��&�%UU(�%T�%&(-%&&9%)U9 D91���19!9�������J9G9�����D9D����59D9#������E9�9G����H�%:�6#%� :�

-I� �00�()%M�M�%U)*-%U%%9%%)9 �9/9����6�������9E9>����2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ����()%&�%%W�U&*T-U&TL9%%%9 �9'�����9'���J9'����'9/���59E�����19E����$5#&+�$�6#%� �# 0�()%)�((�M)T*-

M)W)9%%(9 I91����09"��G9D�����'9J���I9"����I9D�����'9D�����'9D������J9/���)'�

��� ��$�6#%� �# 0�L��&%� �#+�0�()%L�T�W*LU-W***9%%M9 �9�9������9.�������������G959����)'���� ��$�6#%� �# 0�L��&%� �#+�0�()%&�*�LT&&-

LT&W9%%&9 �9'���'9/������9'�����)'�7#&��()%M�T�%&T(-%&TT9%%L9 J9/��D9I��595��� 9������19�����3�* &# ����6#%� �# 0�),���0% ��)�()%*�&�MU-&&9%%*9 �9J���4���'91����D91�������9������/9�����J9'����/9I��8�����D9J���4�����9

/�����D9J�������7#&�%�+,&� �"��()%M�(&�(WL()%9%%T9 '9���-�4���9G��-���7�/9E�-J������19J������7#&�%�+,&� �"��()%M�(&�)&L*)T9%%W9 >9�9�7���+�>9/9�,������>9>92��������7��'� �$�'%#%��)���*&�+#%��&0�%UWL�L*�

U(%-U(&9%%U9 G9�9G9��������9 ���'+��&+��%UUW�(W%�()%*-()%W9%()9 19J��������9-#9J��H�%:�-I� �00�())*�%&�ML*U-MLWT9%(%9 E9�������>9�������'�&0� 0�()%L�%L�%M(WW9

Page 263: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

262 | P a g e

%((9 !9E��������9:��+����9���������#9�����!9�������59�� ����������9������7#&��4�%%� 0�()%M�%M�L)TL-L)TW9

%(M9 I9"��������!9!9�������/9>95���������'9"9#��4��9������'9'9/��:9�����������>9"9G���9�9:�� �������9G�����'+��&+��())L�M)T�LMW-L&&9

%(&9 /9-"9/�������!9��������9 �4�����9/�����8����59����������&%� �#+����+*0�()%M�M9%(L9 '9�959E������F9/9���+�����>9�9>��+�������2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��%UU&�

UW�&%)U-&%%T9%(*9 /9�������"9J�����J9G��������>9J��������3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��

%UWT�%)U�L*&U-L*LL9%(T9 I9�����"9�9�������>9F9E���+��������>9�9>��+�������3�* &# ����%,����� �+#&�

),���+# �'�+��%��%UUT�%%U�T)%U-T)(U9%(W9 �90�����"9�����;�����/9/��'�# �())U�L�%L&-%*W9%(U9 "9��������#9>� ����09:�����09F��������9������>95��������J9/������9

#��������95���������D9J����),���0% �����6#%� �# 0�()%&�(*�%%L&-%%*)9%M)9 '9D�������>9"��7���+�"9:�� �����.90����-:��������#9 ����4#&"�*� �())T�(M�

TTL%-TTLU9%M%9 G9D�������I9D������&� "#&�+�),���0% ��()%%�L)�&)*L-&)T(9%M(9 �9��"���������|��,�0�+# ���5��>���()%)�W%�%*LM)M9%MM9 29���}�� 9/�#������.9G��������"9F9>����4�+�2,��3�* &# �����,�0�+# �

),���0% ����())*�%%)�()T&-()TU9%M&9 �9:�����+����/9G��������"9/�,,�����I9E���95����:9F��#�����������9��"����

��������)'�7#&��()%M�T�TU%M-TUM)9%ML9 :9�9"��7�+�09F���� ����>9��������7����9/�,����8��)'�7#&��()%)�&�*L&T-*LL*9%M*9 �9>9�+���+�>9���4�����7��'9 ������9#�����7�E909D�+�����G929G��������9G�����

���F9�9E����+�3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��())T�%(U�%%T)W-%%T%U9%MT9 "9>9J��������9:�4��-���������2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��%UU*�%))�&*W-&T%9%MW9 '9����������190�7�+����)#$��*��2� * �$��M*#&%*��!�%08��$5#&+�0�#&$���� �+#%��&0�

()%M�%W)9%MU9 /9�����"9J��59�����19K������59J���)'�7#&��()%L�U�%)M(&-%)MM&9%&)9 5929�� �����'90�������8-F��B��!9F9"�7�����'909J�����J9"���������092 ���E9!9

'��������"9:95�6�����2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ����%UUT�%)%�U&*M-U&TL9%&%9 �95����/9K����#9-E9#��������9J9J����6�4�6#%� �# 0�()%)�M�((*)9%&(9 '9E6�7�G9E95����9/����9���7�'9/���"9���7�J9����J9G����9191����E9�����

�9/������9/���7#&��4�%%� 0�()%(�%(�(M*(-(M**9%&M9 �929>��7��+��'9�9J������"9:95�6�������F95���+���7#&��4�%%� 0�())U�U�(LM(-

(LM*9%&&9 '9/���"9���7�G9E95����9/����9/����9/�����E9������)'�7#&��()%M�T�U)%U-

U)(*9%&L9 .F/��-#��������4�"���,�����������>��������#�����-�����0�������>+���� �����

����YY66694���9,�Y.F/��_()%L9����9F6��,�����9%&*9 J9�����J9J�����I9J�����'9 9���,,����>9!��������9����������I9D�����/9D�����

I9G�����9�����59D�������9#���2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��)�()%)�%%&�M(W)-M(W*9

%&T9 "9�9"�����9���+�����'90����������9/������&%� &#%��&# �H�,%,# �� �"��%L�M(%-M(*9

%&W9 I9/���'9"9������9:9G�������#9-�9/������9"�E�������2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��)�()%M�%%T�%&%M)-%&%&%9

%&U9 E90����7���"9��������&# �%�+# �),���0% ��()%%�WM�%(M(-%(&(9%L)9 E9�9G����09���������"9E9E��6�������+,���0% ��#&$�6� �+* # ���� �"��-$*+#%��&�

()%L�&M�L(-LU9%L%9 G9G91��/9K��G9:�����I9�����),��:�6#%� :�())M�%L�(WL&-(W*)9%L(9 �9E�����!9"95������9��+������-'�������'9D���������#9 �����&# :�),��:�())T�TU�

WUWT-WUUM9%LM9 �9:9��4 ����"9:�����������'9��������,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"��%U*U�U�((U-

(&(9

Page 264: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

263 | P a g e

%L&9 J9'9:�� ����9�9J����:9E�����9E90������:9�9J�����G9>�����#9:9������J9-:9E��������+�&@*"#%��),���0% ��()))�%%�*U*-T)&9

%LL9 �9>9�������K9/9"�������4�3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��%UU&�%%*�MT&&-MTL(9

%L*9 I9G����/9K��'9D�����I9�������"9I����7#&��4�%%� 0�())M�M�%%)M-%%)*9%LT9 �9J������9"4��7���/9/�+����:9E��������'91�����929E����4����9J9��������

3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��())T�%(U�T(%W-T(%U9%LW9 �9-#9�����),���0% �����6#%� �# 0�())&�%*�&MWU-&&))9%LU9 59D����#9D�����59����G9/��D9���J9G��I91���!9'���19:������9/���'+��&%���+�

���� %0�()%L�L�%)*UT9%*)9 �9'��4�/9�����B���9 �� �4�!92�6����'9�������'9 9���,,�����9������������09

�����������'+��&%���+����� %0�()%&�&�&)MM9%*%9 I9G����>909"�������#9.��7����/9D�����"9F95������"9E���������E9�9

5��,��������+�&@*"#%��),���0% ��()%%�((�%&MW-%&L)9%*(9 �909J�������H�%�+0�)���*&�+#%��&0�%UTU�(U�MM%-MMM9%*M9 �9G9#�����9>9F����47�����9J9�����3�* &# ������� ��$��,�0�+0�%UWU�*L�M*%)-

M*%*9%*&9 �9-59"����G9�����"9"���� 9J9E���'9->91����G919E���09G�������9

"�������3�* &# ����4*��&�0+�&+��()%&�%&*�M%&-M()9%*L9 D909/��H "#&�+�4�",%<-��%%�&"�6#%� �# 0�#&$�!�5�+�01�'�+�&$�-$�%��&�()%L9%**9 �9>9'���7�����'9>92�������'+��&+��%UU&�(*L�T*L-T*W9%*T9 19-J9D������9-19:��'9-59D����19-'9I��G9/���K9-!9:���9-19����� 9-'9/��K9-!9

I����'9-"9/��3�* &# ����6#%� �# 0�),���0% ��)�()%&�(�()W(-()WW9%*W9 J9/��19:���:9/��J9I����19/���I9J�����'9�����J9G��'9�������19������2,��

3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��)�()%L�%%U�*TMT-*T&W9%*U9 095�������:9�����4����'9-�90� �����95�4�����09"������3�* &# ����6#%� �# 0�

),���0% ��)�()%L�M�ULW)-ULWT9%T)9 "9�9������9'9/����9"9������9J9/����9"9�����19���7��9-:9/�����E9-'9J6����

�* :�N� �#&�),��:�'�+:�()%%�M(�M%L(-M%L&9%T%9 /9/9G�����3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��%ULW�W)�%&&)-%&&(9%T(9 >9���,������'9�95������),���+# ��,�0�+0�())*�M(&�MT*-MW&9%TM9 5��7���������������� ��������5��7��>I����9�"�������G���������.�>())W9%T&9 :9��������7��+%#�) �0%# �" #�,�+#�'�+%��&���())W�*&�%%(-%((9%TL9 �9���7�� ���4��9�� ������9��4��95���������B������9>9J�������3�* &# ����

�,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"���8�),���0% ��()%&�(UM�LT-*&9%T*9 �9:9"�0�����"9E�����2,��3�* &# ����),���+# ��,�0�+0�%ULW�(W�T(%-T((9%TT9 �9�9���7�19�9G���G9/�����'9J9E���2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ����()%%�

%%L�(WM)-(WM*9%TW9 19/���19/���19:���'9�����I9J�����G9:���/9K����J9G��"9/�����19������

2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��)�()%L�%%U�(M%MW-(M%&W9%TU9 19D����/9I����!9G����I9!����H�%�+# �6#%� �# 0�())T�(U�%()*-%(%)9%W)9 J9#����19�����"9J�������19J����'9G919/���J9J919������9�9G��������J9�9

E6�7���59D9#����),���+# ��,�0�+0�4�%%� 0�())*�&(W�M(*-MM)9%W%9 J9#����19J����19�����190���"9J��������'9G919/���E9�9G������59D9#����

2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ����())T�%%%�()))-())T9%W(9 #9�����),���+# ���5��>0�()%(�%%(�&L&%-&L*W9%WM9 �9"9��������9��������4�"909����������E9"9E����>9F9������+���'909"����6�

�&� "#&�+�),���0% ��())%�&)�%LU%-%LU*9%W&9 '9/���I9"����J9�����#9I��D9�����19/�����/9/�����'�&0� 0�#&$��+%*#%� 0��8�

),���+# �()%*�((T�(U*-M)M9%WL9 '9������E9G���I9"��I9D������J9I�����2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��)�()%M�

%%T�%*LL(-%*L*M9%W*9 �9:����9-J9K���J9-K9G��19G����'9/�����I9-19/����&� "#&�+�),���0% ��

)���*&�+#%��&0�()%%�%&�%*((-%*(L9

Page 265: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

264 | P a g e

%WT9 90�4�>9�������9"�������9�9�������#9���B�4������3�* &# ����4*��&�0+�&+��()%L�%*L�%*T-%TM9

%WW9 '909/�7�6��8���� �&+�� �0����� *� �0+�&+��'��+% �0+������9'909/�7�6��8��������.��5������">�())*��2��%)9%))TYUTW-)-MWT-&*M%(-&_*�9()L-(ML9

%WU9 #9�9�������9�9�������J9>909�������7�'��+% �+,���+#��+%#��# %��8�6� �+* # �#&$������ �+* # �'��+% �0+����()%&�%(%�L()-L(*9

%U)9 �9�������#9�9�9.��+�����4�6* %��'+# ��6�$� �&"�����"&�%��&�#&$�)��(*0%��&����6�+ ��#&$�7#&��� *��&*���# %�+ �0�())W9

%U%9 09�9E�� ��2,����0%� ��#&$�.0�����H* �-# %,;0�),���+# �- ���&%08������� �&+��=*�$��())*9

%U(9 F9>9"������09�����'9����������9>�8�� ������),���0% ��O���-* ���#&�3�* &# �())*�%(�&L(M-&LML9

%UM9 I9"��:9E9/���E9�9"9J�������9�9>����4��9 9J������"959J�������������9/9'�����) �0%# �= �>%,�L�!�0�"&�()%(�%(�LW*U-LWT(9

%U&9 �9�9E�����6�7���9�9�������9F95������������9090����������3�* &# ����6�$�+�&# �),���0% ��())W�L%�MM%-M&&9

%UL9 '909/�7�6��8�2���+0��&�� *� �0+�&+��'��+% �0+���8��� *����8�� �(��!�0�"&�#&$�),���+# �'�&0�&"�())*9

%U*9 :9-$9G����'9-�9K����9-09/����D9-491����'��+% �+,���+#��+%#��# %��8�6� �+* # �#&$������ �+* # �'��+% �0+����()%L�%L)�(%-(L9

%UT9 59"������"9:959���6���#9:������&� "#&�+#�),���+#��+%#�()%)�M*M�((U*-(M)*9%UW9 J9J�������-"��,����� 9>������-/������>9��8���E9G�8���7����9'����7��&� "#&�+#�

),���+#��+%#�()%M�&)*�(&%-(L)9%UU9 '91��191���G9/���G9D�����/9D�����G9I�����J9D����H "#&�+�- �+% �&�+0�()%&�

%L�(W%T-(W(%9())9 09��8�7��9J�����7�G9����7�>9����������"95����������H�%�+# �6#%� �# 0�())*�(W�

%(W&-%(WW9()%9 �9"�7���B������9#��������),���+# �)���*&�+#%��&0�()%L�L%�%)UWW-%%))M9()(9 "9#����+����G9������������#9�9D9>�+����3�* &# �����,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"��

�8�),���0% ��())%�%MU�%WT-%UT9()M9 G9'9>7����"9195���8���J9/������9>�����,��3�* &# ����(����$�+# ���%�+0�())W�%M�

)L&)&(-)L&)&(9()&9 "91�8���"����G9�9+����������:9K9D�����6�+ �� �+% �&�+0��� �#(� �%��()%&�L&�

%L&&-%L&W9()L9 G9!�����,,�'+# �&"�.�8�N� � *��&�'� �$<'%#%��4�",%�&"�-I+��$�&"�����4�P�5�#�����%��

�,�0�,� �())W9()*9 �9F9J�����6#%� �# 0��� �)�&0� 5#%��&8�H "#&�+�)�&0� �$#&%01��$,�0�5�0�#&$�)�#%�&"0�

()%M9()T9 �9����>9 �4���09E��7�7���J9"9J�����3�* &# ����6� �+* # �'% *+%* ��()%)�UT*�

(T&-(W%9()W9 59�����K9D����'9/��!9D�����09/���J9D�������59D���H�%:�-I� �00�()%M�(%�

%)%)L-%)%%)9()U9 :9J��'9I����J91��������$5#&+�0�()%%�%9(%)9 09"�����������"9!9���� �����9����B���'9����'9E9E������9!9���� ����H�%:�

-I� �00�())U�%T�%)W)*-%)W%M9(%%9 "9�9��0������09'9��������4�)�� $�&#%��&�),���0% ����5��>0�())(�(MMV(M&�ML%-

MT%9(%(9 "9E95�4����:9"9D���&&*# ����� %0�'�+%��&�Q�Q�CH "#&�+�),���0% �D�())&�%))�

ML%-MTL9(%M9 �9�9 ��7�����&&*# ����� %0�'�+%��&�Q�Q�CH "#&�+�),���0% �D�())W�%)&�M&U-M*U9(%&9 '9-!90���������-&5� �&��&%# ��,�%�+,���0% ����9�95������������5�����J����� ����

5������J����� ����%UUU��2��%)9%))TYUTW-M-L&)-*U)&&-M_%)�9(*M-(W&9(%L9 #9'9��������4��,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"��%UWT�&L�WTU-WWU9(%*9 �9-�9/���9-�9�����!9-�9"�����19-�9G��3�* &# �����,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"��

�8�),���0% ��())T�%WT�%*T-%T*9

Page 266: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

265 | P a g e

(%T9 "9��+�������'95��6���9"9>������������E9'95��6���3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��())T�%(U�%)*&&-%)*&L9

(%W9 �9'�����9�������B��9�����������95�����9�������9-J9��������#9����H "#&�+�4�%%� 0�())T�U�(%U%-(%UM9

(%U9 09�9��+��������0%�+�$��'+��&+��%UTU�%)�%LW-%T)9(()9 �9.9�9�������>9�929�9��+������H "#&�+��,�%�+,���0% �<<�8�� �&# ��4�+%* �0�%U*W9((%9 19����C���'9/�������'9��+�88�����'9/��������� ��� �!�" #$#%��&�#&$�'%#(� �%��%UUM�

&(�(*T-(TU9(((9 �9"�������#9����,����� �� ��� �&�8�2,��!���&�%�5��.0� ;0�=*�$��#&$�!#%#(��K�%UUW9((M9 '9/95���������:9:���2 #&0#+%��&0����%,���# #$#��'�+��%��%U&*�&(�(M*-(&M9((&9 59>�7����:9/9/��������09>��������'� �+�&��)����*&$01���"�0%� �#&$���5��>�%UWT9((L9 #9>7���7��"9 �7���6����G9>����2,��3�* &# ����H "#&�+�),���0% ��%UW*�L%�&&TT-

&&TU9((*9 09�9>�7������3�* &# ����%,��),���+# �'�+��%��)8�H "#&�+�%UT%��2��

%)9%)MUY'MUT%))))TW&�TW&-TWW9((T9 19����59G9D�����19!9"������'9I9�����3�* &# �����,�%�+,���0% ��%UWT�MW�%M%-

%&&9((W9 !9�90��������G9:9K��������9/�������F9/9������E9�9#��������>9>9/������0959

���8�"9�����������9>9>������H "#&�+�- �+% �&�+0�())U�%)�%&%T-%&(M9((U9 �9����+���% #0������( #%��&# �'��+% #����4�9*�$�) �0%# 0�%UWW9(M)9 >95��4������/9:����8���J9:9F�����H "#&�+�'�&%,�0�08��� 0%��&%� &#%��&# �)�&�� �&+��

�&�H "#&�+�'�&%,�0�0�()%M9(M%9 '9�������H "#&�+�4�",%<-��%%�&"�!�5�+�08���'* 5���()%M9(M(9 !9����������7�������E9E�������������#9"9"������092�����9>9������������"9�9

:��+���),���0% �����6#%� �# 0�%UU&�*�%L*M-%L*W9(MM9 �9G9����������9/9K������9'9������7#%�),������ �())W�&�%*W-%TL9(M&9 �9"95�����+���29�9G��, ����),���+# ���5��>0�())W�%)W�&(M-&*%9(ML9 �9G9#������:9�9'��4���#9"9�6�����),���+# ���5��>0�())T�%)T�%MMU-%MW*9(M*9 D9D���'9K����I9D����G9K���09J��J9D������9/��D9I��59D9#�������9J���)'�

7#&��()%*�%)�LWW-LUT9(MT9 '9G�����7#%* ��%U&M�%L(�%T*-%TW9(MW9 F90��������4��909�������������9!9������3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �

'�+��%��%UUM�%%L�%)&MW-%)&MU9(MU9 �9G}�������:9�����8-�7��,,��$5#&+�$�6#%� �# 0�%UU&�*�WTL-WW)9(&)9 !9���"��������9/�+4�),���0% �����6#%� �# 0�%UUL�T�(U(-(UW9(&%9 G9/�����9>9/����������J95�������G9#����9G��J9F95�7����9>9:������9F9/��

����9'����&# �%�+# ����+,���0% ��())&�MM&�%ML-%&&9(&(9 D9:� �������9F�������"9��� ����J9J�������#9��8�7��6�+ ��� �*0�#&$�6�0��� �*0�

6#%� �# 0�())%�&&V&L�*&L-*L(9(&M9 /9/9J�������'9E9G����),���+# ���5��>0�%UU)�U)�MM-T(9(&&9 "9>9>����������"9"������'� <=� �2�+,&� �"��0��� �= #00�� �$*+� 0�#&$�.0� 0�())&9(&L9 '9�9"��7��8���3�* &# ����7�&<) �0%# �&��'� �$0�%UW(�&W�%-%)9(&*9 ��)� #��+�6#%� �# 08�'+��&+��#&$�-&"�&�� �&"�������� �61��7� �61��7� 1�())T�

�2��%)9%))TYUTW-)-MWT-&*(T%-&_((�9&))-&%%9(&T9 �9'95���7�����:9G9��������'� <=� �'+��&+�8�2,���,�0�+0�#&$�),���0% �����'� <=� �

� �+�00�&"�()%M9(&W9 '9#��������#+%��&0��&$�'�&%,�0�0��&�'* �#+%#&%�'�0%��0�())%9(&U9 .9���� ������2,��'� <=� ��#&$(��K�G���4-F�JF�����:� JO��9E:�>�()%L��2��

%)9%))(YUTWML(T*T)W%U9��)%�9%-(W9(L)9 �9'95���7���3�* &# ����7�&<) �0%# �&��'� �$0�%UWW�%))�M%-L)9(L%9 �9�������J91�����9������'9#9������4��9J9J����6�4�G9#���59"9"���������09>9

"�������),���+# �)���*&�+#%��&0�())&��2��%)9%)MUY5&%%U%*>�(W%)-(W%%9(L(9 �9��������9D�����E9G����09#������G9#����&# �%�+# �),���0% ��())%�TM�&UWW-

&UUM9(LM9 J9G����E9�����,���>9�������"9"�������),���0% �����6#%� �# 0�()%%�(M�&T&W-&TLL9

Page 267: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

266 | P a g e

(L&9 G9��} ���>9!��7����95����3�* &# ����)� ��$�#&$��&%� �#+��'+��&+��%U*W�(*�*(-*U9(LL9 �9>��������9:���������95�4���'9-/9������>9:���������09"������-* ���#&�3�* &# �

����&� "#&�+�),���0% ��()%L�()%L�%(MM-%(&(9(L*9 09�95��6���91����/909J����������G9#���4#&"�*� �())&�()�WMM*-WM&(9(LT9 9"9�������'9'9��� ���09�90������� 9�9/�+������),���+# ���5��>0�()%(�%%(�

&L*U-&*)(9(LW9 �9������8�/90�8���!90� ����9/� ���4-0� �����9:�������9�����4���95�����������

/9 ������)���%�0���&$*0�),�����()%)�%M�M-MU9(LU9 �9������8�!90� ���/90�8�����59>������6� �+* # �) �0%# 0�#&$�4�9*�$�) �0%# 0�

'+��&+��#&$�2�+,&� �"�:�'�+%��&��:�6� �+* # �) �0%# 0�#&$�4�9*�$�) �0%# 0�()))�ML&�%&M-%LW9

(*)9 59"9E����+���74���59"95�������P� ��<�)�1�P��&,����%UWW9(*%9 �9>9E���E9:9J���8�����9���6�����7#%�6�%,�())T�&�U*M-UTM9(*(9 J9G����� ����>9��������4�)* �&%�H��&��&��&����%�+,&� �"��())L�%*�%U-(T9(*M9 '9-19'���J9-19/����9-J9/����9-59E��E9D������19-�9/���3�* &# ����4*��&�0+�&+��

())T�%(T�**L-*T)9(*&9 09�9��+��������'9�9������3�* &# �����,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"���8���� �"��%UWW�

%�M*%-M*U9(*L9 /9������9'9J�����7��9#91�������J9'9#��7������,�0�+# �3�* &# �%UUL�*W�(LWW-

(*))9(**9 #9���������"9���+��������:9�������"9"�������9��+��������2,��3�* &# �����,�0�+# �

),���0% ����()%%�%%L�%(WU*-%(U)&9(*T9 �9/��8>� �����!��0�#&$���"��&%0�%UWM�&�(%M-(()9(*W9 �9/9>� �����3�* &# ����%,��),���+# �'�+��%�1��# #$#��2 #&0#+%��&0��8�6� �+* # �#&$�

),���+# ��,�0�+0�%UW%�TT�%T(L-%TMM9(*U9 �9�����09E�����3�* &# �����,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"���8�),���0% ��()%%�((M�

T%-W%9(T)9 �9:���������9>�������'9-/9������>9:��������95�4����95���������9J�������/9

"�������09"������3�* &# ����6#%� �# 0�),���0% ����()%M�%�&M)*-&M%(9(T%9 "9>����9���������9�����4�2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ����()%)�%%&�%L)&(-

%L)L%9(T(9 "9+9D�������������,��������4�����������������������.��+�����4�,����,����������

5�� ����())T9(TM9 �9�������E9G����09#������G9#�����H6-!H�())%�*�%*)-%**9(T&9 �9�������59/�����,�����95����������9������D9����G9#���59"9"���������09>9

"�������3�* &# ����4*��&�0+�&+��())*�%%T�TL-W(9(TL9 �9����9������>9:������6����)� ��$0�#&$�'* �#+�0��8�����&%� �#+�0�())T�L&�T&-W%9(T*9 �9����>9�9���������4�4����9���3�* &# �����,�%�+,���0% ��#&$��,�%�(�� �"���8�

),���0% ��())W�%UT�&)(-&%&9(TT9 E9E90���������>9E9"�7�����4�4�3�* &# �����&$�#&�),���+# �'�+��%��%UT(�&U�%M%%9(TW9 E9/9>�+����� 9�9D�����+��H�%�+0�#&$�'��+% �0+����%U*%�%)�%MT9(TU9 '9���87�6�7��'9'9"9/�� �����59���87�6�7�����9�9 ��7����3�* &# ����� ���

�#$�+# 0��&���� �"��L�6�$�+�&��%UWL�%�M&%-ML%9(W)9 09!9�������'909E��������&# �%�+# ����+,���0% ��%UWW�%T(�*%-TT9(W%9 >9"95���6����* ��#&$���� ��$�),���0% ��()%%�WM�((%M-(((W9(W(9 #9>�������������'9E�����B�����>9����7��������3�* &# ����7#&���$�+�&��L�

7#&�%�+,&� �"��()%%�(�%)))%%U9(WM9 "9'9������4�H�,%,# ��+�#&$��,�0�� �"�+# �H�%�+0�()%)�M)�%*T-%T&9(W&9 >9�����9�9J�������9'90����F9�95�������9>�����"95�����/9������������9

�������>9:9��77����909�9�9!������'9������6��9:9����������9>9#�������"9.����6�����9G��7����"9>9�� ����H�%:�-I� �00�()%%�%U�(*T*W-(*TW(9

(WL9 J9�9'����J91�����9G9E���'919J����9-:9/������919'�����$5#&+�$�6#%� �# 0�())W�()�(*U*-(T)(9

Page 268: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

267 | P a g e

(W*9 �9!������.9�����������F9���+������9#�+���-:��������#&$(��K����) #��'+��&+����9:9/9�9!��8�5����4������+���>���������#�� �����������()%M�9F�����L#�����$������>���������������%&9%%�T&L-TW(9

(WT9 >9�����7��9F��������8��9�����������9#�+���-:�����F9F����4���!9/������3�* &# �����,�0�+0�#&$�),���0% �����'� �$0�())W�*U�%M*(-%M**9

(WW9 '9#������>9�95��������D9 ������'959F�����)�&$*+%�&"��� ��� 0�/�4#�� �$�!�*( ����$ �I�$�0��&%� +# #%�$�7#&�+����0�%�0�()%M��2��&(*L&9

(WU9 >9������F9!������09"9"�����->��������!90�4�3�* &# ����)#%# �0�0�%UU(�%M&�LW-*L9

(U)9 E9#�7����#9�������J9.�������19��6�7��3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��%UUM�%%L�&MMU-&M&&9

(U%9 �9"��K9�����J9/���9G�����9"9������K9:��I91������"9:9E����8�����3�* &# ����6#%� �# 0�),���0% ����()%&�(�%)(W)-%)(WU9

(U(9 '9��������F95���������95�� ������4#&"�*� �()))�%*�MMLL-MM*)9(UM9 :9�����29-'9E6���192���9-291�����'9-J9���4�'+��&%���+����� %0�()%&�&�&&M)9(U&9 "9D9 ��J�������D9D������>9J91���4�����9G9F9!���3�* &# ����)�&% � �$��� �#0��

())(�W(�&%T-&(T9(UL9 D9"�������+������9>9G��7���3�* &# ����6#%� �# 0�),���0% ��()%(�((�%WT)%-%WT)&9(U*9 "9"�4��E95���7����:9/����4��&� "#&�+�),���0% ��%UU)�(U�L()%-L()T9(UT9 �919���7�E9E���������9E����3�* &# ����%,��),���+# �'�+��%�1�!# %�&�2 #&0#+%��&0�

%UU)��2��%)9%)MUY�#UU))))M)T%�M)T%-M)T&9(UW9 .9����������� 9��������"9 ���������:9:9>������!9���������/9/���������4#&"�*� �

()))�%*�%)ML%-%)MLW9(UU9 '95������95�������"9���7 ��������J9/���������$5#&+�$��*&+%��&# �6#%� �# 0�

())M�%M�(&%-(&W9M))9 �9:����#9������'9��������"�����9�9:�����+�����"9����������3�* &# ����6#%� �# 0�

),���0% ��())W�%W�WU&-U)&9M)%9 /9/���������!9�������:9:9>������.9�������������"9 ����������,�0�+# �),���0% ��

),���+# ��,�0�+0�())(�&�(TU(-(TUW9M)(9 :9:9>������.9�����������!9�������/9/����������9 ��������"9 ���������3�* &# ����

6#%� �# 0�),���0% ��())(�%(�MM%*-MM(M9M)M9 !9'9K������'9�9:���������#9�9D9>�+����)� ��$0�#&$�'* �#+�0��8��,�0�+�+,���+# �

#&$�-&"�&�� �&"��0��+%0�()%&�&LU�%U&-()%9M)&9 �9���7�� ���4�E9��������9"���7�2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��)�()%%�%%L�

%UU*-())&9M)L9 J9�����G9D�����D9/�����K9/����H�%:�6#%� :�-I� �00�()%M�M�%)L-%%M9M)*9 �9>���������29�9��+���0953�B����"9!��������09D�+��������� ��$�)#%# �0�0��8�

=�&� # �())W�M&%�L)-LT9M)T9 29�9��+���0953�B����"9����:9�����������9>������������9��� ���)#%# �0�0�

)���*&�+#%��&0�())W�U�%UT&-%UTW9M)W9 �9"�4����) #�0�#&$�) #��6�&� # 0�%UTL�(M�M*U-MTL9M)U9 G9'��������9 9090���'*� #�� �+* # �H "#&�E#%��&�#&$�6#%� �# 0�!�0�"&�())W9M%)9 "92��6����J9E�����4#&"�*� �())(�%W�&(&)-&(&(9M%%9 .9�����������!9"����������"9 �����������09F�+����-* ���#&�3�* &# �����&� "#&�+�

),���0% ��%UUW�%)�%&MU-%&&*9M%(9 #9�9���������+��:9E���+����9������+��3�* &# ����6#%� �# 0�'+��&+��4�%%� 0�()�&LM-

&LL9M%M9 >9�90�4��9!��������'9�95�������4#�� $�!�*( ����$ �I�$�08�� �0�&%�#&$��*%* ����9

F90�+��� �+���������� ��������())*���9%�9%-MU9M%&9 :9G95������4���:95��6��) �0%# �'% *+%* �0����) #��6�&� # 0�#&$�%,�� �G<�#��

�$�&%���+#%��&�%UW(9M%L9 !9E������9�9�������"9F���������G9'�����),���0% �����6#%� �# 0�%UU*�W�%U*U-

%UTT9M%*9 �9"���������9:���������G9'������'�+��$#$�-0�#R� #�$��6�&� # �"S#�())W�U�%*%-%*(9

Page 269: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

268 | P a g e

M%T9 �9E���#9E���"9E�����9E9E6�7�#9G91���/9�9���7��91�����9J6����'9�9/����9E9E������9-G9E���3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��()%(�%M&�MW)&-MW)U9

M%W9 J9�9�����19E���'9�9���7�"9J92���919'������19�9 ����')��$5#&+�0�()%L�L�&M&&U-&M&LL9

M%U9 E9:������/9�����������9'9�46���7���9>9������������"95�������')��$5#&+�0�()%*�*�%))W*-%))UM9

M()9 G9E95���'9E6�7�'9G9���7�E9������9/������9/����$5#&+�$�6#%� �# 0�())U�(%�%*U)-%*U&9

M(%9 '9�9����7����9������9���-�����+���'9�9D������'9�9J�������9>��7��+��/9->9E���F95���+�����"9:95�6������&"�>#&$%��),������&%� &#%��&# �-$�%��&�())*�&L�LTU*-LTUU9

M((9 !9>����7��9"������/95�����:9"��B�����#90�$���-��������9>��������09����������-* ���#&�3�* &# �����&� "#&�+�),���0% ��()%%�()%%�TU&-W)%9

M(M9 !9->9E��,,����9"������/95�������09����������3�* &# �����#E# $�*0�6#%� �# 0�()%&�(*W�(&*-(LL9

M(&9 "9"������7��>9> ��������:9"��B�����09"�������9'�������09����������3�* &# ����� ��0�#&$�)����*&$0�()%L�*&L�%W&-%U(9

M(L9 >9> ��������"9"������7��09����������>9�����+���'9���������09���������:9�����4������09"�������)'���� ��$�6#%� �# 0�L��&%� �#+�0�()%&�*�(L(-(LW9

M(*9 >9�9>��+�������2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ��%UU*�%))�%M((*-%M(MU9M(T9 G9E95���E9�����J9J������9/���),���0% �����6#%� �# 0�())W�()�LM%-LMU9M(W9 K9����19>9G����/9�9/���9G����#9D���'9I���91������19/��7#%��,�%�&�())T�

%�T%T-T((9M(U9 >90�88��19/���9E������!9����������"9D�������G9'9����7�09����������/9"����

���:9:�������� ��$��,�0�+0�4�%%� 0�())T�U)�)L%%)*9MM)9 �9-G95��7�'9-J9�����J9-"9������:9-�9/���'9-�9J����E9-�9/�����'9-:9���7�

7#&�0+# ��()%&�*�%(L(&-%(LM%9MM%9 59��-E������*&$#��&%# 0����'���+�&$*+%� �� �+�00�&"�2�+,&� �"��%UUL�&M-&&9MM(9 D9G��'9/���19:���J9/���#9/��J9D���D9G����E9D�����19G����J9D�������59

1����3�* &# ����%,����� �+#&�),���+# �'�+��%��()%L�%MT�%(U)*-%(U%M9MMM9 J9����!9D�����J9G�����591����3�* &# ����6#%� �# 0�),���0% ����()%M�%�*&WL-

*&U&9MM&9 E9/9E���� �������959G����G9I��>9"9���6���8 ����>9G�������'9D9D�������

�909/������)'�7#&��())W�(�(%&M-(%LM9MML9 �909E������959"����4���"9:95�6������,�0�+# ���5��>���%UU*�L&�W*MM-W*&M9MM*9 '9/�+�������G9�9�9"����������95�������F9�9�������9���6� �/9��������9

5����������9#9 �����>9"�3����6#%� �# 0�()%%�&�%%W(9MMT9 �9"9�����6�������#&$(��K����H "#&�+�'� 5�&%�� ��� %��0�5�����6����-J���������

2�,����%UU*��2������YY��9���9���Y%)9%)%*Y5UTW-)-)W-)L(MTW-%9L))%&-%�9MU-&%9MMW9 �9"9�����6�������#&$(��K����H "#&�+�'� 5�&%�� ��� %��0�5�����6����-J���������

2�,����%UU*��2������YY��9���9���Y%)9%)%*Y5UTW-)-)W-)L(MTW-%9L))MW-&�9%&%-%&M9MMU9 '9�9'�,,����>9D�������,�0�+# ���5��>���%UWM�(W�LW((-LW&T9M&)9 �9-�9 ���G9-�9�������J91����3�* &# ����6#%� �# 0�),���0% ��()%%�(%�%W(()-

%W((*9M&%9 "9!��G9/�����9-#9#����/9"���87��3�* &# ����7#&��#%� �# 0�()%L�()%L�U9M&(9 "9/���G91����9/��D9G����/9/���')��$5#&+�0�()%L�L�*(W-*M&9M&M9 '9J���J9������I91����19D�����"9/���I9"����J9/����'9D�����')��$5#&+�0�

()%L�L�M)UW%-M)UWW9M&&9 '9D��������9I���9E�����!9"�������"95���������7�!9:���������#9 �����$5#&+�$�

6#%� �# 0�())W�()�&)*W-&)TM9M&L9 >9> ���������95�������"9> 4���/95�����'9'9:������:9"��B�����'9:��� �B����09

�����������)'���� :�6#%� :��&%� �#+�0�()%(�&�(L*%9M&*9 G9-�9�������J91����),���0% �����6#%� �# 0�()%(�(&�%U*%-%U*T9

Page 270: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

">�����

269 | P a g e

M&T9 G9:9'9J9"9+�����7��9/9#9"9!���������9'9F�����J��+���J9�9:���������>9>95���'9 9'9+��/�������9��"���������|���>9"��B����7�2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ����())%�%)L�W(W%-W(W&9

M&W9 �9��������-���������9���������59"9����������"9F���������),���+# �)���*&�+#%��&0�())U��2��%)9%)MUY5U)&MW%E�L(%&-L((*9

M&U9 >9>95�����>9"��B����7�2,��3�* &# �����,�0�+# �),���0% ����())%�%)L�%)()M-%)()U9ML)9 �9�9�����������/9��+������ ��$��,�0�+0�4�%%� 0�%UW%�MU�LLW-L*)9ML%9 J9����8����9G9�����7��&"�>#&$%��),�����%UM*�&U�W((-W(*9ML(9 J9E���59-J9E6���"9�����9�9E����19E������919'����- �+% �+,���+# �#&$�

'� �$<'%#%��4�%%� 0�()%%�%&�ELL-ELT9MLM9 D9J���9J��D9-"9G�����9-K9:���19/������9-J91���!# %�&�2 #&0#+%��&0�())&�

�2��%)9%)MUY5M%L(W%5�L)(-L)&9

Page 271: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

Page | 270

� �

Page 272: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

Page | 271

+������� ������������ ����� �>�����

������ ��0������ ���

%9� )0� 4���,��������"����%�# ���CD���.�,�C���A.D�(���D�!�����

?��+��������,����-�����-,�����������������������,�� ���-/�� ������������

��+����A

"��% �� � ����� ������ F������ ������ 5�4��� '���-������ 0� ���� :���+�;+�

�����4����0�����"�����9

��� � �&�;������ �����4��K0�����&����A?D��.�@�90�C���A?D�"���D�!������

?������� �� ,���� ��������� ������������ ���� ������ ����� ��� ��� ��������,�

������������ �����/���A

"��% ��� �����:���+�;+������4����������5�4���'���-������0� ����0�����

"�����9

M9� S+�9 0����# ��2�� ���%����(�K0���"%g��*�4��*0��&�D� �.�,���%���A?D�

#�������������!�����9

?��������������������$������������������������/��� �������A

"��% ��� �����:���+�;+������4����������5�4���'���-������0� ����0�����

"�����9

&9� -�%�!���%���#4����%�,���&�# ����#�����%�����C������%C����D�����*4������A�D

>����������,F���-�������������������9

?���-,������4���������4���� ������/��������������������A

"��% ��� �����:���+�;+������4����������5�4���'���-������0� ����0�����

"�����9

L9� ��� �� K0�"�%��%������!������� ��2�C�(0����D���.����:����ABD�)#��+

�����#����������!�����9

?���-,������4���������4���� ������/��������������������A

"��% ��� �����:���+�;+������4����������5�4���'���-������0� ����0�����

"�����9

Page 273: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

Page | 272

�0:������ ���

Page 274: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

Page | 273

Page 275: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

Page | 274

Page 276: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

Page | 275

Page 277: Development of rare-earth-free phosphors for LED-based lighting devices

Page | 276

$����� ���� 44���� ��� �0��� 4% ��� ����� ����� ����� 4 0�� ���������&���� ����&���K0�h�:������� �������� �0���������

"��0���

/�� ���������� � /��� ����������� ��� ���������+� H+����H ��� ����� ,������������ �� ��� ����� �������������� �� �������� ��������� � ��� ����;��� �� �����+����� �� �Z��+����������� ��������� �� ���������������������������������������������������� �����4��� ����UWS9������������������������$��������������������������������������������/�����������������B��������������������������������$�� ���� ����� � ULS �� ������ ������ �� �� ,��� ��� ��������� �� $����-������� �� �� ���$�� ���� ��� �������������� �� �����������/������ ����������+����9���� �������������� ��;������� �������������������� �� ��+�������� �� ����������� ���� ������ ����� ��� ������� �� �� ����;�� ������ ���� ��������������/���9>� ���������� ���+������� �+��������� ����� �4���� ����������� ���� ������ �����������������������$����������������4 �����<������$���-��������$���=��$����������<K��=�4�����-��$�����9/�����������$�������������������������������������������/���.F�� ���������������������������������������������$��������������$���<�0��#<E=��/K1<S==�������������+���������+����������������,������������ ��������������������9����� �������� ����;�� ������������ ���� ������ ����������������������,�������������������������������������������������$�����+��������������4�;�� �� �4� �������� ��� �������� � �� ,��� �������� �,,���� ��� �������� ������ �� $������ ��������������/���.F�� ����9.������+�����������+��������������������������� ���������������������<,������������=��,������������������� ����������9/���,���������������;���������������������$��� � ��� ����������9 ��� ��,�������� ���$��� �� M)S ��� ��� ������������ �+�� ��� ������������$������������$����������������9>����� ������� ��������������� ����������������������������+�������������� ��� ����������� ���� ������ ����� $�� �,,���� ��� �������� ���$��� �������������9 "��� �Z��� ��������������� �� ������ ��� ����������� ��������$��� ��� ����������� ���������� ����� � ����� �������������������������������+�����B��������������������������������������+�������������������������������� �����������������$�������$��������-������,�����9

, ��������/����������������������������������������������������-�����������

*:�������

/������� ������������ ���� �� �����-�������� ������ ��+� ����� �� ���������+� �������� �+�� ��� � ������������������ <,���������� ���� ��� ������������ ����= ��� �� ����� �����+� 7�4 �������� �, ��+����������������+����������������,�����4�������������������4Y����-,���6���UWS���4�����������������9J�6�+����������-��������������6���������������4������/���������������������� 4�������� ���ULS������ 4�������� � ������4 ��������� �� ��� ����-����� ��������� ���7�� ��� ���� � ���7 �� ��� ����4���� �, /�������������� �� ������ 4����9 �� ���� 6��7� 6� ��+� ��� ���������� �� ��� ��+������� �, ����-�����-,�����������������������,��/������������������������������������6�����������������9#����7�����,����-�����-,��� ����������� ��������� ��+� ��� ��+���������� ������� �������� �4 ��� <�������-���������=��������������-�����$����������<K��=9#����������������,�����������������������.F���Y�� ������������������6���������������������������������������<�0��#<E=��/K1<S==�����������������������������,��������,�����������������+����9���������4������������������������������6������������� ����������6��� ��������������� ���������� 4������ ���� ������������������� ���� ����������4����9>����������,����6��76����+�����������������,��� ����4�,�������<,�������6����=������������������������,/���������+���+���������,����������������������,��������,�����������������6�����������������9#����������,��������� ���M)S��+� �����������6���������������������������������������9 >������� ����� ��������� ��+� �������� ��6�� ���������������� �������� ������� 6�����������������-����� ��������������������,��?� �����������A��������������4���������4 �������������������������������������������������������������������-�������,������7���9

TC= ����/��������-�����-,������������������������������������������