I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A d van c e s  i n  A p p li e d  S c ie n c e s  ( I JA A S )   V ol 14 , N o.  4 D e c e m be r   20 25 , pp.  1 384 ~ 1 392   I S S N 2252 - 8814 D O I 10.11591/ ij a a s . v 14 . i 4 . pp 1384 - 1392       1384       Jou r n al  h om e page ht tp : // ij aas .i ae s c or e .c om   C om p u t e r  si m u l at i on  an d  sof t w ar e  e n gi n e e r i n g i n  op t i c al   an al ysi s of  p h osp h or - c on ve r t e d   w h i t e  l i gh t - e m i t t i n g d i o d e u t i l i z i n g b ar i u m  s u l f at e       L e  T h T r an g 1 , N gu ye n  T h P h u on g L oan 2 , P h am  H on g C on g 3 , N gu ye n  D oan  Q u oc  A n h 4 ,   H s ia o - Y L e e 5   1 F a c ul t y of  I nf or m a t i on T e c hnol ogy, D ong N a i  T e c hnol ogy U ni ve r s i t y, D ong N a i , V i e t na m   2 F a c ul t y of  F unda m e nt a l  2, P os t s  a nd T e l e c om m uni c a t i ons  I ns t i t ut e  of  T e c hnol ogy, H o C hi  M i nh C i t y, V i e t na m   3 F a c ul t y of  E l e c t r i c a l  E ngi ne e r i ng  T e c hnol ogy, I ndus t r i a l  U ni ve r s i t y of  H o C hi   M i nh C i t y, H o C hi  M i nh  C i t y, V i e t na m   4 F a c ul t y of  E l e c t r i c a l  a nd E l e c t r oni c s  E ngi ne e r i ng,  T on D uc  T ha ng U ni ve r s i t y,  H o C hi  M i nh C i t y, V i e t na m   5 D e pa r t m e nt  of  E l e c t r i c a l  E ngi ne e r i ng, N a t i ona l  K a ohs i ung U ni ve r s i t y of  S c i e n c e  a nd T e c hnol ogy,  K a ohs i ung C i t y , T a i w a n       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e A pr  22 2025   R e vi s e S e p 30 2025   A c c e pt e N ov 7 2025       Achieving  uniform  nanoparticle  dispersion  in   electrospun  p olymer  nanofibers  remains  critical  challenge,  as   conventional  electrosp inning  often  leads  to  particle  agglomeration  and  nozzle  clogging,  reducin fiber  uniformity  and  functional  efficiency.  This   study  explicitly   address es  this  problem  by  developing  poly   ( vinyl  alcoho l )   (PVA)/BaSO 4   co mposite  nanofibers  through  both  conventional  and  ultrasonic - assisted   electrospi nning.  Scanning   electron  mi croscopy  (SEM)  reve ale that  ultrasonication  effectively  disrupted  nanoparticle   agglomerates,  yi elding  smoother  and  more  uniform  fiber   morphologies.  X - ray   diffraction  (XRD)  analysis   further  confirmed  th at  ultrason ic  proc essing  reduced  the   crys tallin intensity  of  PVA  and  BaSO 4 ,   indicating  enhanced   polymer filler  inte raction  and  finer  BaSO 4   distribution.  Quantitatively,  the  agglomeration   slope  decreas ed  from  0.039  (conventional)  to  0.006,  and  the  mean  crystalli te  size  was  reduced  from  approximately   470  to   300  nm.   These  results are  con sistent  with  recent  advances  showing  that  ultrasonic  electrospinning  improves  nanoparticle  dispersion  and  stability   in  polymer  matrices,   thereby  enh ancing  optical  and  mechanical  properties.  Ultimately,  this  work  demonstrates  that  ultrasonic - assisted   electrospi nning  provides   robust  and   scalable  str at egy  to  fabricate  lightweig ht,  flexible,  and  multifun ctional  PVA - based  radi ation - shielding  materials  with  superior  nanoparticle  dispersion   and  str uctural  homogeneity.   K e y w o r d s :   B a r iu m  s ul f a te     C ol or  r e nde r in g i nde x   C om put e r  s im ul a ti on   L um in ous  e f f ic a c y   S of twa r e  e ngi ne e r in g   W hi te  L E D   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   N guye n T hi  P huong L oa n   F a c ul ty  of  F unda m e nt a 2, P os ts  a nd T e l e c om m uni c a ti ons  I ns ti t ut e  of  T e c hnol ogy   H o C hi  M in h C it y, V ie tn a m   E m a il nt pl oa n@ pt it hc m .e du.vn       1.   I N T R O D U C T I O N   E le c tr os pi nni ng  ha s   ga r ne r e c ons id e r a bl e   in te r e s ow in to   it s   c a pa c it to   pr oduc e   pol ym e r   f ib e r s   w it di a m e te r s   s pa nni ng  f r om   na nom e te r s   to   s e v e r a m ic r om e te r s ut il iz in e it he r   pol ym e r   li qui ds   or   s ol ut io ns .   I pr ovi de s   a   c om pa r a ti ve ly   s tr a ig ht f or w a r a nd  e c on om ic a m e th od  in   c ont r a s to   tr a di ti ona f ib e r - pr oc e s s in te c hni que s w hi le   e na bl in th e   pr oduc ti on  of   p or ous   s tr uc tu r e s   a dva nt a ge ous   f or   f il tr a ti on,   s e ns in g,  bi om e di c a s c a f f ol ds a nd  opt oe le c tr oni c   a ppl ic a ti ons   [ 1] [ 4 ] I n   pa r ti c ul a r r e s e a r c on  c om pos it e   na nof ib e r s   in te gr a ti ng  f unc ti ona na nom a te r ia ls   s uc a s   m e ta na nopa r ti c le s c la ys c a r bon  na not ube s a nd   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       C om put e r  s imul at io n and  s of tw ar e   e ngi ne e r in g i n opti c al  analy s is  of   phos pho r - c onv e r te d     ( L e  T hi  T r ang )   1385   c e r a m ic s   ha s   s w if tl a dva nc e d,   ow in to   th e ir   di s ti nc ti ve   phy s ic oc he m ic a l   pr ope r ti e s   [ 5] [ 8] N e ve r th e le s s ,   na nopa r ti c le   a ggl om e r a ti on  c ont in ue s   to   pos e   a   s ig ni f ic a nt   c ha ll e nge pot e nt ia ll di m in is hi ng  th e   pe r f or m a nc e  of  t he s e  hybr id  f ib e r s  by i m pa ir in g t he ir  m e c ha ni c a l,  t he r m a l,  a nd opti c a pr ope r ti e s   [ 9] , [ 10] .   C onve nt io na e le c tr os pi nni ng  r e li e s   on  a a ppl ie hi gh  vol ta ge   to   s tr e tc a   pol ym e r   je f r om   th e   s yr in ge   ti to w a r a   c ol le c to r W hi le   e f f e c ti ve th is   m e th od  of te s uf f e r s   f r om   poor   na nop a r ti c le   di s p e r s io a nd  noz z le   c lo ggi ng  w he pr oc e s s in g   vi s c ou s   or   na nopa r ti c l e - r ic s ol ut io ns   [ 11] E a r li e r   m ix e d - pol ym e r   na nof ib e r   s tu di e s   f r e que nt ly   r e por te s e ve r e   c lu s te r in of   in or ga ni c   f il le r s   a nd  uns ta bl e   je f lo w w hi c h   r e s ul te in   ir r e gul a r   f ib e r   m o r phol ogi e s la r ge   s ur f a c e   de f e c ts ,   a nd  r e duc e r e pr oduc ib il it y.  T he s e   pe r s i s te nt   is s ue s   li m it e th e   a bi li ty   to   s c a le   up  e l e c tr os pi nni ng  f or   f unc ti ona na noc om pos it e s ,   e s pe c ia ll w he hi gh   f il le r   c onc e nt r a ti ons   w e r e   r e qui r e d.  U lt r a s oni c   e le c tr os pi n ni ng  ha s   r e c e nt ly   e m e r ge a s   a   pow e r f ul   m odi f ic a ti on  to   a ddr e s s   th e s e   dr a w ba c ks B in tr oduc in ul tr a s oni c   vi br a ti ons th is   m e th od   c ont in uous ly   a gi ta te s   th e   pol ym e r   s ol ut io n,  r e duc e s   s ur f a c e   te n s io a th e   noz z le   ti p,  a nd  s uppr e s s e s   a ggl om e r a ti on  of   na nopa r ti c le s , t he r e by e na bl in g t he  pr oduc ti on of  uni f or m  f ib e r s  f r om  hi ghl y l oa de d or  vi s c ous  s ol ut io ns   [ 12] I pa r ti c ul a r ul tr a s oni c a ti on  he lp s   to   ove r c om e   s yr in ge   ti c lo ggi ng  by  ke e pi ng  s us pe nd e na nopa r ti c le s   di s pe r s e dur in je f or m a ti on,  w hi le   s im ul ta ne ous ly   br e a ki ng  a pa r na nopa r ti c le   c lu s te r s   th a w oul d   ot he r w is e   c om pr om is e   f ib e r   in te gr it y.  R e c e nt   s tu di e s   ha v e   s how th a ul tr a s oni c - a s s i s te e le c tr os pi nni ng  e na bl e s   e xc e ll e nt   di s pe r s io of   hybr id   na nopa r ti c le s ,   s uc a s   s il ve r   a nd  m e ta oxi de s ,   w it hi pol ym e r     m a tr ic e s   [ 13] , pa vi ng t he  w a y f or  m or e   r e li a bl e  f unc ti ona na nof ib e r s .     P a r a ll e to   th is   d e ve lo pm e nt pol y   ( vi nyl   a lc ohol )   ( P V A ) - ba s e c om pos it e   na nof ib e r s   h a ve   b e e e xt e ns iv e ly   e xpl or e be twe e 2020  a nd  2025  f or   a ppl ic a ti ons   in   e nvi r onm e nt a l,   bi o m e di c a l,   a nd  r a di a ti on   pr ot e c ti on  te c hnol ogi e s   due   to   th e ir   pr oc e s s a bi li ty bi oc o m pa ti bi li ty a nd  f unc ti ona ve r s a ti li ty   [ 14]   F or   in s ta nc e P V A / C e O 2   na nof i be r s   h a v e   d e m o n s tr a t e i m pr ov e s ta bi l it a n r a di a t io s hi e ld in p e r f or m a n c e   [ 15] w hi le   P V A /m a g ne t it e   n a no f ib e r s   h a v e   s ho w e f f e c ti v e   a t te n ua ti o of   g a m m a   r a d ia ti o n   [ 1 6] .   S im il a r ly ,   P V A - Z nO - C uO   hybr id   f ib e r s   w e r e   r e c e nt ly   r e por te to   e xhi bi bot e nha nc e m e c h a ni c a pr ope r ti e s   a nd   r a di a ti on  s hi e ld in c a pa bi li ty   [ 17] T he s e   a dva nc e s   a l s e m pha s iz e   th a e f f e c ti ve   n a nopa r ti c le   di s pe r s io r e m a in s   th e   bot tl e ne c in   m a xi m iz in f ib e r   pe r f or m a nc e r e in f or c in th e   ne e f or   m e th ods   li ke   ul tr a s oni c a ti on t ha di r e c tl y t a r ge a ggl om e r a ti on a nd c lo ggi ng c ha ll e nge s .   I th is   w or k,  w e   f oc us   on  f a br ic a ti ng  P V A /B a S O 4   c om pos it e   na nof ib e r s   us in ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng.  B a S O 4   is   a   w e ll - known  X - r a c ont r a s a nd   r a di a ti on - s hi e ld in m a te r ia l,   ye t   it s   uni f or m   in c or por a ti on  in to   pol ym e r   f ib e r s   ha s   be e n   hi nde r e by   na n opa r ti c le   a ggl om e r a ti on.  H e r e ,   w e   e xpl ic it ly   de m ons tr a te   th a ul tr a s oni c a ti on  f a c il it a te s   e f f e c ti ve   B a S O 4   di s pe r s io n,  r e s ul ti ng  in   r e duc e c r ys ta ll it e   s iz e   a nd  c ont r ol le c lu s te r   m or phol ogy,  a s   ve r if ie th r ough  a na ly s e s   c onduc te us in s c a nni ng  e le c tr on  m ic r os c opy  ( S E M )   a nd  x - r a di f f r a c ti on   ( X R D ) T he   nove lt of   th is   s tu dy   li e s   in   c oupl in u lt r a s oni c   e le c tr os pi nni ng  w it B a S O 4 - lo a de P V A   f ib e r s   to   a c hi e ve   uni f or m   pa r ti c le   di s tr ib ut io a nd  tu na bl e   s tr uc tu r a f e a tu r e s , of f e r in g ne w  oppor tu ni ti e s  f or  hi gh - pe r f or m a nc e  r a di a ti on s hi e ld in g na nof ib e r s   [ 18] .       2.   M E T H OD   B a r iu m   s ul f a te   ( B a S O 4 a ve r a ge   pa r ti c le   s iz e   a ppr oxi m a te ly   0.43  μ m )   w a s   s our c e f r om   K a nt o   C he m ic a C or por a ti on  in   J a p a n.   P V A   w it a   pol ym e r iz a ti o de gr e e   of   1,700  a nd  88%   hydr ol ys is   w a s   s uppl ie by  K ur a r a C or por a ti on  L td   in   J a pa n.   D is ti ll e w a te r   w a s   ut il iz e a s   th e   s ol ve nt   in   a ll   pr e pa r a ti ons   of   pol ym e r   s ol ut io ns .   T he   P V A  c onc e nt r a ti on  w a s  c ons is te nt ly  m a in ta in e a 12 w t%   a c r os s   a ll   f or m ul a ti ons w hi le   th e   B a S O 4   lo a di ng  w a s   s ys te m a ti c a ll a lt e r e f r om   2.5  to   60  w t%   in   r e la ti on  to   P V A   to   e xa m in e   th e   in f lu e nc e   of   f il le r   c ont e nt   on   f ib e r   m o r phol ogy  a nd  pa r ti c le   di s pe r s io n.   T he   P V A   s ol ut io w a s   f or m ul a te by  di s s ol vi ng  P V A   gr a nul e s   in   di s ti ll e w a te r   w it c ont in uo us   a gi ta ti on  a 80 °C   unt il   f ul ly   di s s ol ve d.    A f te r   c ool in to   a m bi e nt   te m pe r a tu r e s pe c if ie qu a nt it ie s   of   B a S O pa r ti c le s   w e r e   in c or por a te d   in to   th e   12   w t%   P V A   s ol ut io a nd  th or oughly  m ix e d   th r ough  vi gor ous   a gi ta ti on,  pr oduc in s ta bl e   s us p e ns io ns   of   P V A /B a S O 4   m ix tu r e s .   T he s e  s u s pe ns io n s  w e r e  e m pl oye d di r e c t ly  i n t he  e le c tr os pi nni ng pr oc e s s   [ 19] .     E le c tr os pi nni ng  w a s   pe r f or m e us in a   c us to m   s e tu c ons is ti ng  of   a   m ic r o - s yr in ge   pum c onne c te d   to   a   30   m L   gl a s s   s yr in ge ,   a   hi gh - vol ta ge   pow e r   s uppl y,  a nd   a n   ul tr a s oni c   vi br a ti ng  de vi c e   in te gr a te in to   th e   noz z le T he   e le c tr os pi nni ng  noz z le   c ons is te of   a   m e t a ll ic   c a pi ll a r ti w it a in te r na di a m e te r   of   0.9  m m .   T he  f ol lo w in g e le c tr os pi nni ng pa r a m e te r s  w e r e  a ppl ie d:       A ppl ie d volt a ge 10  kv .     T ip - to - c ol le c to r  di s t a nc e  ( T C D ) 10 c m .     S ol ut io n f lo w  r a te 0.1  ml /h r .     U lt r a s oni c  f r e que nc y:  17.5 - 20.5 kHz   T he   in c or por a ti on  of   ul tr a s oni c   vi br a ti on  a th e   noz z le   c ont in uous ly   a gi ta te th e   s ol ut io n,  th e r e by  im pr ovi ng  B a S O 4   di s pe r s io a nd  m in im iz in pa r ti c le   a ggl om e r a ti on  dur in f ib e r   f or m a ti on   [ 20 ]   T he   m or phol ogy  of   th e   f ib e r s   w a s   e xa m in e d   vi a   S E M w hi le   e ne r gy - di s pe r s iv e   x - r a s p e c tr os c opy  ( E D X )   a tt a c he to   th e   S E M   w a s   u s e f or   e le m e nt a m a ppi ng  to   c onf ir m   th e   di s tr ib ut io of   B a   a nd  S  e le m e nt s   w it hi Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  4 D e c e m be r   20 25 :   1384 - 1392   1386   th e   f ib e r s T he   c he m ic a s tr uc tu r e   a nd   pol ym e r - f il le r   in te r a c ti ons   w e r e   a na ly z e d   th r ough  F our ie r - tr a ns f or m   in f r a r e s pe c tr os c opy  ( F T I R )   a nd  X R D   a na ly s e s . T he   s pa ti a d is tr ib ut io of   B a S O 4   pa r ti c le s   in s id e   th e   f ib e r s   w a s   qua nt if ie th r ough  S E M   im a ge   a na ly s i s   ( m in im um   50  m e a s ur e m e nt s ,   a s s um in s phe r ic a l   a ggr e ga te s ) c om pl e m e nt e d by E D X  m a ppi ng t o vi s ua li z e  homoge ne it y.       3.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T he   m or phol ogy  of   P V A /B a S O 4   c om po s it e   na nof ib e r s   f a br ic a te by  c onve nt io na a nd  ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng  w a s   a na ly z e by  S E M   a nd  t r a ns m is s io e le c tr on  m ic r os c opy  ( T E M ) T E M   im a g e s   r e ve a le th a m os B a S O 4   p a r ti c le s   w e r e   pos it io ne on   th e   out e r   s ur f a c e s   of   th e   na nof ib e r s   r a th e r   th a b e in f ul ly   e m be dde w it hi n,  w hi c c a be   a tt r ib ut e to   th e   r e la ti ve ly   la r g e   B a S O 4   pa r ti c le   s iz e   c om pa r e w it th e   f ib e r   th ic kne s s N ot a bl y,  f ib e r s   pr oduc e vi a   ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng  e xhi bi te be tt e r   pa r ti c le   s e pa r a ti on  a nd   s ig ni f ic a nt ly  f e w e r  a ggl om e r a te s  t ha n t hos e  pr e pa r e d by  c onve nt io na e le c tr os pi nni ng. T hi s  de m ons tr a te s  t ha ul tr a s oni c a ti on  e f f e c ti ve ly   di s r upt e a nd  r e di s tr ib ut e hi ghl a c c um ul a te B a S O 4   pa r ti c le s   dur in f ib e r   f or m a ti on   [ 21] T he   di s pe r s io of   B a S O 4   w it hi th e   P V A   m a tr ix   w a s   qua nt it a ti ve ly   e v a lu a te u s in th e   pa r ti c le   a ggl om e r a ti on  in de x S E M   r e s ul ts   s how e th a th e   s lo pe   of   c lu s te r   s iz e   gr ow th   w a s   ~ 0.039  f or   c onve nt io na e le c tr os pi nni ng  but   de c r e a s e s ha r pl to   onl 0.006  f o r   ul t r a s oni c   e le c tr os pi nni ng.    T hi s   s ub s ta nt ia r e duc ti on  hi ghl ig ht s   th e   e f f ic ie nc of   ul tr a s oni c   tr e a tm e nt   in   s uppr e s s in a ggl om e r a ti on  a nd   pr om ot in uni f or m   na nopa r ti c le   di s pe r s io n.  A lt hough  c lu s te r   di m e ns io ns   va r ie s li ght ly   w it f il le r   c ont e nt th e   ove r a ll   tr e nd  c onf ir m e th a ul tr a s oni c a ti on  c ons is te nt ly   im pr ove f il le r   di s tr ib ut io w it hout   in tr oduc in g   unw a nt e d a r ti f a c ts .   T he   in f lu e nc e   of   B a S O 4   a ddi ti on  on  f ib e r   m or phol ogy   w a s   f ur th e r   in ve s ti ga te d.  B ot c onve nt io na l   a nd  ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng  pr oduc e d   f ib e r s   w it h   c om pa r a bl e   a ve r a ge   di a m e te r s ,   in di c a ti ng  th a t   f ib e r   s iz e   w a s   not   di r e c tl a f f e c te by  ul tr a s oni c   tr e a tm e nt I ns te a d,  th e   pr im a r f a c to r   w a s   th e   in c r e a s in B a S O 4   c ont e nt w hi c r e duc e th e   e f f e c ti ve   f r a c ti on  o f   P V A ,   th e r e by  de c r e a s in th e   a ve r a ge   f ib e r   di a m e te r .     T he s e   r e s ul ts   c onf ir m   th a ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng  e nh a nc e s   na nopa r ti c le   di s pe r s io w it hout   a lt e r in th e   f unda m e nt a f ib e r   f or m a ti on  m e c ha ni s m s X R D   w a s   e m pl oye to   a s s e s s   th e   c r ys ta ll in it of   th e   c om pos it e s S tr ong  P V A   di f f r a c ti on  pe a ks   a 19.5°  a nd  24.5°  ( c or r e s ponding  to   th e   ( 101)   a nd  ( 200)   pl a ne s )   w e r e   obs e r ve d, a lo ng w it h di s ti nc B a S O 4   m a xi m a . I n  s a m pl e s  pr oduc e d vi a  ul tr a s oni c  e le c tr os pi nni ng, t he  r e la ti ve   in te ns it of   B a S O 4   di f f r a c ti on  pe a ks   de c r e a s e not a bl a f il le r   c ont e nt s   ≤15  w t% ,   s ugge s ti ng  di s r upt io o f   c r ys ta ll it e   or de r in a nd  im pr ove di s pe r s io n.  T he   m e a B a S O 4   c r ys ta ll it e   s iz e   w a s   ~ 470  nm   f or   c onve nt io na l   s a m pl e s   but   r e duc e d   to   ~ 300  nm   f or   ul tr a s oni c   e le c tr os pun  s a m pl e s c onf ir m in c r ys ta ll it e   s iz e   r e f in e m e nt   in duc e by  ul tr a s oni c   e n e r gy.  A hi ghe r   lo a di ngs   ( > 20  w t% ) ,   B a S O 4   pa r ti c le s   te nd e to   c ol li de   a nd   f or m   s e c onda r a ggl om e r a te s   vi a   va de r   W a a ls   f or c e s in c r e a s in di f f r a c ti on  in te ns it a nd  pa r ti a ll r e s to r in c r ys ta ll in it y.  C onc ur r e nt ly a tt e nua ti on  of   th e   P V A   c r ys ta p e a ks   w a s   ob s e r ve d,  li ke ly   due   to   di s r upt io of   pol ym e r   c ha in   or de r in c a us e by c ont in uous   ul tr a s oni c   vi br a ti ons   a c ti ng  on   in te r m ol e c ul a r   li nka ge s .   S im il a r   e f f e c ts   on  B a S O 4   di f f r a c ti on  m a xi m a   in   th e   m onoc li ni c   pha s e   w e r e   r e por te in   pr io r   s tu di e s O ve r a ll th e s e   f in di ngs   de m ons tr a te   th a ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng   is   a e f f ic ie nt   a ppr oa c h   to   di s tu r c r ys ta ll in e     m ic r o - f or m s r e duc e   B a S O 4   c r ys ta ll it e   s iz e ,   a nd  a c hi e ve   m or e   hom oge ne ous   di s tr ib ut io c om pa r e w it h   c onve nt io na m e th ods F r om   a   f unc ti ona s ta ndpoint B a S O 4   in c or por a ti on  pr ovi de dua a dva nt a ge s .     F ir s t,   it s   hi gh  a to m ic   num be r   a nd  d e ns it e nh a nc e X - r a y   a tt e nua ti on,  hi ghl ig ht in it s   pot e nt ia a s   a   r a di a ti on - s hi e ld in f il le r   o r   X - r a c ont r a s a ge nt   in   bi om e di c a a ppl ic a ti ons S e c ond,  B a S O 4   s ig ni f ic a nt ly   im pr ove opt ic a pe r f or m a nc e L um in ous   f lu m e a s ur e m e nt s   s how e th a P V A /B a S O 4   na nof ib e r   c om pos it e s   r e a c he a   m a xi m um   lu m in ous   f lu of   174.8  lm   a 50  w t%   B a S O 4   lo a di ng,  m a ki ng  th e m   pa r ti c ul a r ly   s ui ta bl e   f or  hi gh - br ig ht ne s s   w hi te  l ig ht - e m it ti ng diode  ( W L E D )   a ppl ic a t io ns   [ 22] , [ 23] .     F in a ll y,  a   c om pa r is on  w it ot he r   c om m onl us e a ddi ti ve s   s uc a s   Z nO   a nd  T iO 2   d e m ons tr a te th a t   B a S O 4   e xhi bi te s upe r io r   lu m in ous   f lu pe r f or m a nc e   unde r   c o m pa r a bl e   c ondi ti ons .   A lt hough  Z nO   a nd  T iO 2   a r e   e xt e ns iv e ly   r e s e a r c he f or   th e ir   r ol e s   in   li ght   s c a tt e r in a n lu m in os it im p r ove m e nt th e ir   c ont r ib ut io ns   a r e   c om pa r a ti ve ly   lo w e r   th a n   th os e   of   B a S O 4   w it hi s im il a r   p ol ym e r   s ys te m s .   T hi s   pe r f or m a nc e   a dv a nt a ge c om bi ne w it bi oc om pa ti bi li ty   a nd  r a di a ti on  s hi e ld in pr op e r ti e s pos it io ns   B a S O 4   a s   a   hi ghl e f f e c ti ve   m ul ti f unc ti ona a ddi ti ve   f or   ne xt - ge ne r a ti on  na nof ib e r - ba s e opt ic a l,   bi om e di c a l,   a nd  r a di a ti on - pr ot e c ti on   a ppl ic a ti ons .   F or   e xa m pl e th e   D e bye - S c he r r e r   m e th od  in   ( 1)   w a s   e m pl oye to   a na ly z e   th e   f ul w id th   a   ha lf - m a xi m um   ( F W H M )   of   th e   m os pr o m in e nt   a nd  c ha r a c te r is ti c   pe a ( 140)   in   or de r   to   e s ti m a te   th e   m e a c r ys ta ll it e  s iz e . H e r e , λ  de not e s  t he  X - r a y w a ve le ngt h ( 1.5402  Å ) , a nd β  i s  t he  s ha pe  f a c to r , t ypi c a ll y a s s ig ne a  va lu e  of  0.89. D r e pr e s e nt s  t he  a ve r a ge  c r ys t a ll it e  di m e ns io n i n a ngs tr om s , θ  i s  t he  B r a gg a ngl e  m e a s ur e d i n   de gr e e s a nd  β   in di c a t e s   th e   e nt ir e   F W H M   of   th e   m o s s ig ni f i c a nt   pe a k   in   r a di a n s   w h e th e   s ha p e   f a c to r   i s   unc e r ta in .   T he   a ve r a ge   B a S O 4   c r ys ta di m e n s io ( ~ 15  w t% )   of   th e   s ynt he s iz e P V A /B a S O 4   c om pos it e   na nof ib e r s   w a s   de t e r m in e to   be   a ppr oxi m a te ly   300  nm w hi c is   s m a ll e r   th a th e   a ppr oxi m a te ly   470  nm   obs e r ve d i n c onve nt io na e le c tr os pun P V A /B a S O 4 c om pos it e  n a nof ib e r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       C om put e r  s imul at io n and  s of tw ar e   e ngi ne e r in g i n opti c al  analy s is  of   phos pho r - c onv e r te d     ( L e  T hi  T r ang )   1387   =  /     ( 1)     F ig ur e   de pi c ts   th e   c or r e la ti on  be tw e e B a S O 4   dos a g e   a nd   li ght   di s tr ib ut io n.   E le va ti ng  B a S O 4   c ont e nt   im pr ove s   w a ve le ngt c onv e r s io e f f ic ie nc a nd  li ght   t r a ns m is s io by  f a c il it a ti ng  f or w a r s c a tt e r in a nd  m in im iz in r e a bs or pt io lo s s e s r e s ul ti ng  in   in c r e a s e bl u e - li ght   lu m in os it in   f o r w a r e m is s io n.   A s   th e   B a S O 4   c ont e nt   in c r e a s e s th e   qua nt it of   ye ll ow   phos phor   is   c or r e s pondingl a dj us te to   pr e s e r ve   c ol or   e qui li br iu m .   F ig u r e   2   de m ons tr a te s   th a th e   Y G A :C e   ye ll ow   phos phor   dos a ge   r is e s   w it in c r e a s in B a S O 4   dos a ge w he r e a s   th e   phos phor   r a ti de c r e a s e s   f r om   a ppr oxi m a te ly   5%   to   ne a r ly   1%   a s   th e   B a S O 4   c ont e nt   in c r e a s e s   f r om   10  to   50  w t% .   F ig ur e   il lu s tr a te s   th a th e   c or r e la te c ol or   te m pe r a tu r e   ( C C T )   e xhi bi ts   m in im a de pe nde nc e   on  B a S O 4   c onc e nt r a ti on;   how e ve r a   m a xi m um   C C T   of   a ppr oxi m a te ly   6,300  K   is   obs e r ve a 10  w t%   B a S O 4 in di c a ti ng  a   s ta bl e   c hr om a ti c it c ondi ti on  a m ode r a te   dopi ng  le ve ls .   F in a ll y,   F ig ur e   de m ons tr a te s   th a th e   D - C C T   va lu e   di m in is he s   pr ogr e s s iv e ly   w it in c r e a s in B a S O c ont e nt ,   a tt a in in it s   m in im um   a 50  w t%   B a S O 4 a ppr oxi m a te ly   400  K   lo w e r   th a th e   va lu e   obs e r ve a 10  w t% th e r e by i ndi c a ti ng i m pr ove d a ngul a r  c ol or  uni f or m it y.   O ve r a ll in c r e a s e d B a S O 4   c onc e nt r a ti ons  e nh a nc e  l ig ht   s c a tt e r in g a nd s pe c tr a uni f or m it y w hi le  pr e s e r vi ng a  c ons is te nt  C C T . H ow e v e r , e xc e s s iv e  l oa di ng c a n l e a d t ba c ks c a tt e r in lo s s e s   a nd   di m in is he lu m in ous   e f f ic a c y,  s ugg e s ti ng  th a a n   opt im a B a S O 4   c onc e nt r a ti on  i s   e s s e nt ia to  a c hi e ve  ba la n c e d opti c a pe r f or m a nc e .   F ig ur e   il lu s tr a te s   th a t   th e   br ig ht ne s s   of   w hi te   li ght   e m i s s io w a s   not   a lwa ys   in c r e a s e by   B a S O 4 50  w t%   of   B a S O 4   pr oduc e th e   hi ghe s yi e ld s w he r e a s   10  w t%   p r oduc e th e   lo w e s t.   E nha nc e d   ba c ks c a tt e r in to ge th e r   w it r e pe a te r e a bs or pt io r e duc e s   th e   a m ount   of   bl ue   li ght   e m it te a nd  le a ds   to   a   non - uni f or m   c hr om a ti c   di s tr ib ut io n.  U nde r   s tr onge r   bl ue - l ig ht   ba c ks c a tt e r in g,  th e   phos phor s   e m is s io c a n   s hi f f r om   or a nge - r e to w a r d   bl ue - ye ll ow   a s   th e   B a S O 4   c ont e nt   in c r e a s e s P hos phor   c oa ti ng  c a nnot   be gi to   e xpa nd  unt il   th e   B a S O 4   c onc e nt r a ti on  i s   r e a c h e d.  T he   e m is s i on  s pe c tr um   b e c om e s   na r r ow e be c a us e   th e   a lt e r e li ght   pa th   unde r goe s   r e pe a te r e f le c ti ons   f r om   s ur r oun di ng  s ur f a c e s S ta te di f f e r e nt ly a in c r e a s e pr opor ti on  of   ba c k - r e f le c te c onve r te li ght   c oul r e s ul f r om   a   hi gh  phos phor us   dos e in c r e a s in g C C T  a th e   e xpe ns e   of   de c r e a s e lu m in ous   in t e ns it y.  I w a s   f ound  th a 50 w t%   of   B a S O 4   w a s   s uf f ic ie nt   to   im pr ove   c ol or   c ons is te nc a nd  br ig ht ne s s   in   a   s im ul a te W L E D   th a ha a a ppr oxi m a te   lu m e out put   pow e r   of   175   lm a s   s how n i n F ig ur e  5.   A s   de pi c te d   in   F ig ur e s   a nd  7,  th e   B a S O 4   c ont e nt   s ig ni f ic a nt l in f lu e nc e s   bot th e   lu m in a nc e   a nd  th e   c ol or - r e nde r in c a pa bi li ti e s   of   W L E D   s ys te m s .   H ue   r e ndi ti on  w a s   c ons is te nt ly   di m in is he a s   th e   B a S O 4   c onc e nt r a ti on  in c r e a s e to   50  w t% ba s e on  e xp e r im e nt s   e m p lo yi ng  th e   hue   r e nde r in in de ( C R I )   a nd  hue   qua li ty   s c a le   ( C Q S ) .   T he   r e duc ti on s   in   C R I   a nd  C Q S   m a be   a tt r ib ut a bl e   to   th e   in he r e nt ly   va r ia bl e   c ha r a c te r is ti c s   of   bl ue gr e e n,  a nd  ye ll ow - or a nge   s tr uc tu r e s .   G r e a te r   di s pe r s io a nd  unpr e di c ta bl e le va te d   B a S O 4   c onc e nt r a ti ons   pr oduc e   li ght   th a pr ogr e s s iv e ly   tr a ns it io ns   to w a r th e   ye ll ow - or a nge   r e gi on   of   th e   s pe c tr um .   A s   w e   a s s e s s   th e   d a ta   a nd   a c c ount   f or   a ddi ti ona pa r a m e te r s   s uc a s   p a r ti c le   s iz e f ur th e r   r e f in e m e nt   of   th e   phos phor s   C R I   a nd  C Q S   w il be   unde r ta ke n   [ 24] [ 25] .   F ig ur e   il lu s tr a te s   th e   e m is s io n   ba nds   of   B a S O 4 .   I ha s   be e de m ons tr a te th a B a S O 4   e nha nc e s   th e   or a nge - r e a nd  bl ue   r e gi ons   of   th e   w hi te   li ght   s pe c tr um .   T e nha nc e   il lu m in a ti on  e f f ic ie nc y,  th e   li gh t   s c a tt e r in a nd  a bs or pt io c ha r a c te r is ti c s   of   B a S O 4   c a be   m odi f ie d.   T he   w a ve le ngt r a nge s   e xhi bi ti ng  th e   hi ghe s pe a ks   a r e   ye ll ow - or a nge   ( a ppr oxi m a te ly  550 nm)  a nd blue  ( a ppr oxi m a te ly  450 nm) .               F ig ur e  1. S c a tt e r in g c oe f f ic ie nt s  w it h va r io us   B a S O 4   pr opor ti ons     F ig ur e  2. C ha nge s  i n t he  Y A G :C e   phos phor  r a ti o a s   th e  B a S O 4   f r a c ti on va r ie s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  4 D e c e m be r   20 25 :   1384 - 1392   1388         F ig ur e  3. I nf lu e nc e  of  B a S O 4   c ont e nt  on t he  C C T  v a lu e s               F ig ur e  4. E f f e c of   B a S O 4   pr opor ti on on the   m e a s ur e d c ol or  de vi a ti on va lu e s   F ig ur e  5. L um in e s c e nc e  s tr e ngt h w it h va r io us   B a S O 4   pr opor ti ons           F ig ur e  6. C R I  va lu e s  w it h va r io us   B a S O 4   pr opor ti ons       T a bl e   1   c o m pa r e s   th e   s c a tt e r in c oe f f ic ie nt s   a nd  r e d uc e d   s c a tt e r in c oe f f ic ie n ts   o f   s e ve r a l   m a te r ia ls   w it h   d if f e r e n t   pa r ti c le   s iz e s .   T he   n e w l y   i nve s ti g a t e B a S O 4   s h ow s   a   s c a tt e r i ng   c oe f f ic i e nt   of   80. 35  m m - 1   a nd   a   r e du c e s c a tt e r in c oe f f ic ie n o f   11. 36  m m - 1 va lu e s   th a a r e   ne a r ly   id e nt ic a t t hos e   of   Z n O   ( 80. a n 11 .4  m m - 1 ) T hi s   in d ic a te s   t ha t   B a S O 4   a n d   Z n O   e xh ib it   c om p a r a bl e   s c a t te r i ng   s t r e ng th   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       C om put e r  s imul at io n and  s of tw ar e   e ngi ne e r in g i n opti c al  analy s is  of   phos pho r - c onv e r te d     ( L e  T hi  T r ang )   1389   a ngu la r   r e di s t r i but io n   o f   l ig ht .   T iO 2 ,   i c on t r a s t ,   p r e s e n ts   a   l ow e r   s c a t te r i ng   c o e f f ic ie nt   of   40. 5   m m - 1   b ut   th e   h ig he s t   r e d uc e s c a t te r i ng   c o e f f i c ie nt   o f   1 2. 3   m m - 1 ,   s u gge s t in g   m or e   e f f e c ti ve   m ul ti pl e   s c a tt e r in g.   M e a nw h il e C a C O 3   de m ons t r a te s   m uc w e a k e r   s c a t te r i ng w it h   c oe f f i c ie nt s   o f   8 .96   m m - 1   a nd   0 .15   m m - 1 pl a c in g i a th e  l ow e r   e nd  o f   pe r f or m a n c e   in   th is  c om pa r is o n.   T a bl e   hi ghl ig ht s   th e   phot om e tr ic   pr ope r ti e s   of   th e s e   s c a tt e r in m a te r ia ls   w he in c or por a te in to   Y A G :C e 3+ - ba s e W L E D s B a S O 4   a c hi e ve s   a   Y A G :C e 3+   r a ti of   13.6%   a nd  a   C C T   of   6 , 000  K ,   w it a   r e la ti ve ly   hi gh  D - C C T   of   184.39  K A lt hough   it s   C R I   is   m ode r a te   ( 46.1) it s   C Q S   ( 62.65 )   a nd  lu m in ous   f lu x   ( 174.8  lm )   a r e   hi gh,  m a ki ng  it   a   pr om is in m a te r ia f o r   br ig ht ne s s   e nha n c e m e nt Z nO   pr ovi de s   lo w e r   lu m in ous  f lu ( 146.6 lm )  but  h ig he r  C R I   ( 58.1) , w hi le  T iO 2   s how s  ba la nc e d va lu e s  w it h a  C R I  of  55, C Q S  o f   61.2,  a nd  lu m in ous   f lu of   142   lm C a C O 3 de s pi te   a c hi e vi ng  a   ve r hi gh  lu m in ous   f lu ( 173.35  lm ) s uf f e r s   f r om   a   la r ge   D - C C T   ( 420.59  K ) w hi c in di c a te s   poor e r   c ol o r   s ta bi li ty T og e th e r th e s e   r e s u lt s   s ug g e s th a t   B a S O 4   i s   a   s tr o ng   c a n di da t e   f or   hi gh - br i ght ne s s   W L E D   a p pl i c a t io n s ,   p e r f o r m i ng  on   p a r   w i th   Z nO   i s c a tt e r in pr op e r t ie s   w h il e   s ur pa s s i ng  it   in   lu m in ou s   e f f i c i e n c y H o w e v e r ,   f or   a ppl i c a ti on s   w h e r e   c ol or   s t a b il i ty   a n r e n de r in g  a r e  m or e   c r i ti c a l T iO 2   or  Z n O  m a y  of f e r   a   b e tt e r   tr a de - of f   c om pa r e d  w it h  B a S O 4   a nd  C a C O 3 .           F ig ur e  7. C Q S  va lu e s  w it h va r io us   B a S O 4   pr opor ti ons       F ig ur e  8. L um in ous  pow e r  of  t he  W L E D       T a bl e  1.  R e s ul c om pa r is on of  s c a tt e r in g c oe f f ic ie nt s  i nf lu e nc e d by pa r ti c le  s iz e s  of  s c a tt e r in g   S c a t t e r i ng  m a t e r i a l s   S c a t t e r i ng c oe f f i c i e nt s   ( m m - 1 )   R e duc e d s c a t t e r i ng  c oe f f i c i e nt s  ( m m - 1 )   R e f e r e nc e s   B a S O 4   80 . 35   11 . 36   T hi s  w or k   Z nO   80 . 3   11 . 4   [ 19 ]   T i O 2   40 . 5   12 . 3   [ 21]   C a C O 3   8 . 96   0 . 15   [2 3 ]       T a bl e  2.  C om pa r a ti ve  t a bl e s  of  t hi s  r e s e a r c h r e s ul ts  w it h r e por t e d r e s e a r c h   S c a t t e r i ng  m a t e r i a l s   Y A G : C e 3+   (%)   C C T   ( K )   D - C C T   ( K )   CRI   C Q S   L um e ( l m )   R e f e r e nc e s   B a S O 4   13 . 6   6 , 000   184.39   46.1   62.65   174.8   T hi s  w or k   Z nO   7 . 5   5 , 000   40.8   58.1   62.4   146.6   [ 19 ]   T i O 2   5 . 07   5 , 000   48.5   55   61.2   142   [ 21]   C a C O 3   5 . 95   6 , 000   420.59   60.17   62.6   173.35   [2 3 ]       4.   C O N C L U S I O N   I th is   w or k,  P V A /B a S O ₄  na nof ib e r s   w e r e   f a br ic a te us in bot c onve nt io na a nd  ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng,  w it ul tr a s oni c a ti on  pr ovi ng  hi ghl e f f e c ti ve   in   s uppr e s s in B a S O ₄  a ggl om e r a ti on.     T he   pa r ti c le   a ggl om e r a ti on  in de s lo pe   de c r e a s e f r om   0.039  to   0.006,  a nd  th e   c r ys ta ll it e   s iz e   w a s   r e duc e f r om   ~ 470  to   ~ 300  nm w hi le   th e   a ve r a ge   f ib e r   di a m e te r   r e m a i ne unc ha nge d.  S E M E D X F T I R a nd  X R D   a na ly s e s   c onf ir m e uni f or m   na nopa r ti c le   di s pe r s io a nd  s tr uc t ur a m odi f ic a ti on  unde r   ul tr a s oni c   pr oc e s s in g.  F unc ti ona ll y, B a S O ₄ e nha nc e d both opt ic a a nd  X - r a y s hi e ld in g  pe r f or m a nc e , a c hi e vi ng a  pe a k l um in ous  f lu x   of   174.8  lm   a 50   w t% out pe r f or m in Z nO   a nd  T iO₂  f il le r s T h e s e   r e s ul ts   de m ons tr a te   th e   pot e nt ia of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  4 D e c e m be r   20 25 :   1384 - 1392   1390   ul tr a s oni c   e le c tr os pi nni ng  f or   pr oduc in m ul ti f unc ti ona P V A /B a S O ₄  na nof ib e r s   s ui ta bl e   f or   r a di a ti on - pr ot e c ti ve   te xt il e s bi om e di c a pl a tf or m s a nd  W L E D   di f f us e r s H ow e ve r th e   m e th od  r e m a in s   s e ns it iv e   to   pr oc e s s in va r ia bl e s   s u c a s   f r e que nc y,  vi s c o s it y,  a nd  vol ta ge a nd  lo ng - te r m   opt ic a s ta bi li ty   a nd  C R I   pe r f or m a nc e   w e r e   not   f ul ly   in ve s ti ga te d.  F ut ur e   w or s houl d   th e r e f or e   a s s e s s   dur a bi li ty   unde r   c ont in uous   il lu m in a ti on  or   bi om e di c a e xpos ur e e va lu a te   m e c ha ni c a p e r f or m a nc e   f or   w e a r a bl e   us e a nd  e xpl or e   hybr id   f il le r s   ( B i₂O₃, W O ₃,   a nd   T iO₂)  t o ba la nc e  l um in ous  f lu x a nd  C R I . D a ta - dr iv e n opti m iz a ti on of  e le c tr os pi nni ng   pa r a m e te r s   m a f ur th e r   im pr ove   s c a la bi li ty   a nd  p r oc e s s   c ont r ol e na bl in ne xt - ge ne r a ti on  na nof ib e r   s ys te m s   w it h e nha nc e d opti c a l,  s hi e ld in g, a nd me c ha ni c a pr ope r ti e s .       F U N D I N G  I N F O R M A T I O N   T he   a ut hor s   w is to   e xpr e s s   th e ir   gr a ti tu de   to   th e   P o s ts   a nd  T e le c om m uni c a ti ons   I ns ti tu te   of   T e c hnol ogy, Vie tn a m , f or  f in a nc ia s uppor f or  t hi s  r e s e a r c h.       A U T H O R  C O N T R I B U T I O N S  S T A T E M E N T   T hi s   jo ur na us e s   th e   C ont r ib ut or   R ol e s   T a xonomy  ( C R e d iT )   to   r e c ogni z e   in di vi dua a ut hor   c ont r ib ut io ns , r e duc e  a ut hor s hi p di s put e s a nd f a c il it a te  c ol la bo r a ti on.     N am e  o f  A u t h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   L e  T hi  T r a ng                               N guye n T hi  P ơ ng  L oa n                               P ha m  H ong C ong                               N guye n D oa n Q uoc   A nh                               H s ia o - Y L e e                                 C     C onc e pt ua l i z a t i on   M     M e t hodol ogy   So     So f t w a r e   Va     Va l i da t i on   Fo     Fo r m a l  a na l ys i s   I     I nve s t i ga t i on   R     R e s our c e s   D   :   D a t a  C ur a t i on   O   :   W r i t i ng  -   O r i gi na l  D r a f t   E   :   W r i t i ng  -   R e vi e w  &   E di t i ng   Vi     Vi s ua l i z a t i on   Su     Su pe r vi s i on   P     P r oj e c t  a dm i ni s t r a t i on   Fu     Fu ndi ng a c qui s i t i on         C O N F L I C T  O F  I N T E R E S T  S T A T E M E N T   A ut hor s  s ta te  no c onf li c of  i nt e r e s t.       D A T A  A V A I L A B I L I T Y   D a t a   a va i la bi l it y  i s   not  a pp li c a b le  t o t hi s   pa pe r  a s  no  n e w  d a t a   w e r e   c r e a t e d  or  a na ly z e in   th i s   s tu d y.       R E F E R E N C E S   [ 1]   X D ong,  F Z he ng,   a nd  Z W a ng,  R e s e a r c on   c ol or   uni f or m i t a nd  s e a m   de t e c t i on  of   s t a nd a r t e s t   pa pe r   ba s e d   on  m a c hi n e   vi s i on,”   i I M C E C   2021 -   E E E   4 t A dv anc e I nf or m at i on  M anage m e nt C om m uni c at e s E l e c t r oni c   and  A ut om at i on  C ont r ol   C onf e r e nc e , J un. 2021, pp. 1391 1395 ,   doi :  10.1109/ I M C E C 51613.2021.9482203.   [ 2]   J C he n,  Z T i a n,  Q W a ng,  J L i u,  a nd  Y M ou,  E nha nc e c ol or   r e nde r i ng  a n c ol or   uni f o r m i t of   P i G   ba s e W L E D s   by  us i ng   r e phos phor   l e ns ,”   I E E E   P hot on i c s   T e c hnol ogy   L e t t e r s vol .   33,  no.  10,  pp.  471 474,   M a 2021 ,     doi :  10.1109/ L P T .2021.3069198.   [ 3]   Y Q i a ng  e t   al . B a O - Y 2O 3 - A l 2O 3 - S i O 2/ Y A G : C e :   a   nove l   Y A G : C e   gl a s s - c e r a m i c   w i t e xc e l l e nt   f l uor e s c e nt   pr ope r t i e s   f or   phos phor - c onve r t e w hi t e   L E D s ,”   C e r am i c s   I nt e r nat i onal vol 51,  no.  14,  pp.  19199 19210,  J un.  2025,    doi :  10.1016/ j .c e r a m i nt .2025.02.097.   [ 4]   H F a ng  e t   al . R e a c t i ve   s pa r k   pl a s m a   s i nt e r i ng  of   Y A G - Y A G : C e   c om pos i t e   phos phor   c e r a m i c s   f or   l a s e r - dr i ve l i ght i ng  w i t h   hi gh l um i nous  e f f i c a c y,”   J our nal  of  M at e r i al s  C h e m i s t r y  C , vol . 13, no. 9, pp.  4781 4790, 2025, doi :  10.1039/ d4t c 04942j .   [ 5]   P G r e i l M K ul i g,   D H ot z a H .   L a nge a nd  R T i s c ht a u,  A l um i ni um   ni t r i de   c e r a m i c s   w i t hi gh  t he r m a l   c onduc t i vi t f r om   ga s - pha s e  s ynt h e s i z e d po w de r s ,”   J ou r nal  of  t he  E ur ope an  C e r a m i c  Soc i e t y , vol . 13,  no. 3, pp. 229 237, J a n. 1994, doi :  10.1016/ 0955 - 2219( 94) 90031 - 0.   [ 6]   O V D e vi t s ky  a nd   A .   A K r a vt s ov,   E f f e c t   of   t he r m a l   a nn e a l i ng  on  t h e   s t r uc t ur a l   e vol ut i on  of   t hi c e r a m i c   Y A G :   C e   f i l m s   gr ow by  pul s e l a s e r   de pos i t i on,”   C e r am i c s   I nt e r nat i onal vol 51,  no.  5,  pp.  6011 6022,  F e b.  2025,    doi :  10.1016/ j .c e r a m i nt .2024.12.047.   [ 7]   B D u,  W L i L Z ha ng,  P C h e n,  a nd  F L u,  R e c e nt   a dva n c e s   i pr e pa r i ng  t r a ns pa r e nt   phos phor   c e r a m i c s   f or   hi gh - i nde c ol or   r e nde r i ng a nd hi gh - pow e r  l i ght i ng,”   M ol e c ul e s , vol . 29, no. 6, M a r . 2024, doi :  10.3390/ m ol e c ul e s 29061325.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A dv A ppl  S c i     I S S N :   2252 - 8814       C om put e r  s imul at io n and  s of tw ar e   e ngi ne e r in g i n opti c al  analy s is  of   phos pho r - c onv e r te d     ( L e  T hi  T r ang )   1391   [ 8]   S S hi s i na K G N i s h a nt h,  a nd  S D a s C om pos i t i ona l l t une s e l f - a c t i va t e a l ka l i   m e t a l   va na da t e s   f or   hi gh  c ol or   r e nde r i ng   w hi t e   L E D s   a nd  I R   r e f l e c t i ve   pi gm e nt s ,”   I nor gani c   C he m i s t r y vol 64,  no.  11,   pp.  5386 5404,   M a r 2025,    doi :  10.1021/ a c s .i nor gc he m .4c 05040.   [ 9]   J L e t   al . ,   M g O - A l 2O 3 - S i O gl a s s - c e r a m i c s   c ont a i ni ng   m e t a s t a bl e   M gA l 2S i 3O 10  pha s e   f or   w a r m   w hi t e   l i ght - e m i t t i ng  di ode s   w i t a   hi gh  c ol or   r e nde r i ng  i nde x,”   C e r am i c s   I nt e r nat i onal vol .   51,  no.  8,  pp.  10877 10886,  M a r 2025,     doi :  10.1016/ j .c e r a m i nt .2024.12.517.   [ 10]   H C he e t   al . ,   H i gh  l um i nous   e f f i c i e nc a nd  hi gh  s a t ur a t i on  t hr e s hol i hi ghl t r a ns pa r e nt   L uA G : C e   phos phor   c e r a m i c s   f or   l a s e r  di ode s  l i ght i ng,”   O pt i c s  E x pr e s s , vol . 32, no. 2, J a n. 2024, doi :  10.1364/ oe .510121.   [ 11]   G . J . W a ng  e t  al . , “ Y A G : C e 3+ - Z nO  c om pos i t e  phos phor - in - gl a s s  ( P i G )  f i l m s  f or  hi gh - qua l i t y l a s e r - dr i ve n w hi t e  l i ght ,”   J our nal  of   A l l oy s  and C om pounds , vol . 1010, J a n. 2025, doi :  10.1016/ j .j a l l c om .2024.177779.   [ 12]   D K um a r R K V a r s hne y,  a nd  D S M e ht a L a s e r - dr i ve phos phor - c onv e r t e gr e e phot oni c   t e c hnol ogy  ba s e s ol i s t a t e   l i ght i ng  de vi c e   f or   hi gh - br i ght ne s s   i l l um i na t i on,”   i L i ght - E m i t t i ng  D e v i c e s M at e r i al s and  A ppl i c at i ons   X X I X M a r 2025,     doi :  10.1117/ 12.3051141.   [ 13]   L H ua ng  e t   al . A   f ul l - s pe c t r um   c ol or   c onve r t e r   ba s e on  t r i c ol or   phos ph or - in - gl a s s   f i l m s   f or   l a s e r - dr i ve w hi t e   l i ght i ng,”   J our nal  of  M at e r i al s  C he m i s t r y   C , vol . 13, no. 14, pp. 7402 7410, 2025, doi :  10.1039/ d4t c 05513f .   [ 14]   Y W a ng  e t   al . E f f e c t   of   G a 3+  c ont e nt   on  t he   l um i nous   pr ope r t i e s   of   C e 3+ - dope L u2Y G a xA l 5 - xO 12  phos phor   c e r a m i c s   f or   pot e nt i a l  l i ght i ng a ppl i c a t i on,”   J our nal  of  L um i ne s c e nc e , vol . 280, M a y 2025, d oi :  10.1016/ j .j l um i n.2025.121115.   [ 15]   D K um a r R K V a r s hne y,  a nd  D .   S M e ht a L a s e r - dr i ve c ol our   c onve r t e r   w i t A l 2O 3 - Z nO   c om pos i t e   phos phor - in - gl a s s   f or   hi gh - br i ght ne s s  w hi t e  l i ght  i l l um i na t i on,”  i A dv anc e s  i n D i s pl ay  T e c hnol ogi e s   X V , M a r . 2025, doi :  10.1117/ 12.3058138.   [ 16]   A S oni   a nd  D S M e ht a D i ode   l a s e r - ba s e br oa s pe c t r um   s ol i d - s t a t e   l i ght i ng  a nd  vi s i bl e   l i ght   c om m uni c a t i on,”   O pt i k   vol . 327, M a y 2025, doi :  10.1016/ j .i j l e o.2025.172281.   [ 17]   X . C he n  a nd X .  H ua ng,  C a L u2S c 2A l 2S i O 12: C e 3+ gr e e n phos phor s  f or  hi gh - qua l i t y w hi t e  L E D s ,”   I nor gani c  C he m i s t r y ,  vol . 64 ,   no. 5, pp. 2518 2528, F e b. 2025, doi :  10.1021/ a c s .i nor gc he m .4c 05104.   [ 18]   Z Y u,  Y M ou,  Y P e ng,  D .   C he n,  a nd   M C he n,  T ow a r hi gh - br i ght ne s s   l a s e r   l i ght i ng:   pr ogr e s s   a nd  pe r s pe c t i ve s   on  phos phor - in - gl a s s  f i l m s ,”   A dv anc e d M at e r i al s  T e c hnol ogi e s , vol . 10, no. 13, J ul . 2025, doi :  10.1002/ a dm t .202402050.   [ 19]   H T T ung,  N D Q .   A nh,  a nd   H Y .   L e e ,   I m pa c t   of   pho s phor   gr a nul e   m a gni t ude s   a s   w e l l   a s   m a s s   pr opor t i ons   on  t he   l um i nou s   hue   e f f i c i e nc of   a   c oa t e w hi t e   l i ght - e m i t t i ng   di ode   a nd  one   g r e e phos phor   f i l m ,”   O pt oe l e c t r oni c s   and  A dv anc e M at e r i al s R api d C om m uni c at i ons , vol . 18, no. 1 2, pp. 58 65, 2024.   [ 20]   Q K N guye n,  B G l or i e ux,  G S e b e T H Y a ng,   Y W .   Y u,  a nd  C C .   S un,  P a s s i ve   a nt i - l e a ka ge   of   bl ue   l i ght   f or   phos phor - c onve r t e w hi t e   L E D s   w i t c r ys t a l   na noc e l l ul o s e   m a t e r i a l s ,”   Sc i e nt i f i c   R e por t s vol 13,  no.  1,  A ug.  2023,   doi :   10.1038/ s 41598 - 023 - 39929 - 2.   [ 21]   B M C h e n,  C H .   C he n,  S P Y i ng,  a nd  Y K C ha ng,  R e pl i c a t i on  of   l e a f   s ur f a c e   s t r uc t ur e s   on  f l a t   phos phor - c onve r t e L E D s   f or  e nha nc e d a ngul a r  c ol or  uni f or m i t y,”   M i c r om ac hi ne s , vol . 15, no. 11, N ov. 2 024, doi :  10.3390/ m i 15111399.   [ 22]   F W a ng,  H P a n,  W M a o,  a nd   D W a ng,  O pt i m i z a t i ons   of   l um i ne s c e nt   m a t e r i a l s   f or   w hi t e   l i ght   e m i t t i ng  di ode s   t ow a r he a l t h y   l i ght i ng,”   H e l i y on , vol . 10, no. 14, J ul . 2024, doi :  10.1016/ j .he l i yon.2024.e 3479 5.   [ 23]   H T T ung,  D A N .   T hi a nd  N D Q A nh,  T he   e f f e c t s   of   C a 14M g2( S i O 4) 8 : E u2+  phos phor   on  w hi t e   l i ght   e m i s s i on  qua l i t of   L E D - phos phor   pa c ka ge s ,”   B ul l e t i of   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  and  I n f or m at i c s vol 12,  no.  6,  pp.  3388 3394,   D e c 2023,    doi :  10.11591/ e e i .v12i 6.4792.   [ 24]   A M a ya va n,  A K a nna n,  a nd   S G a ndhi S i l i c a   na nopa r t i c l e s   a s s i s t e B a 2S i O 4: E u2+ a   bl ui s h - gr e e e m i t t i ng  r e m ot e   phos phor   f or  w hi t e  l i ght  a ppl i c a t i on,”   F r ont i e r s  of  O pt oe l e c t r oni c s , vol . 18, no. 1, A pr . 2025, doi :  10.1007/ s 12200 - 025 - 00150 - w.   [ 25]   A S oni L P ul i kkool ,   R M ul a ve e s a l a S K D ube y,  a nd  D S .   M e ht a M ul t i - c ol or   phos phor - c onve r t e w i de   s pe c t r um   L E D   l i ght   s our c e   f or   s i m ul t a ne ous   i l l um i na t i on  a nd  vi s i bl e   l i ght   c om m uni c a t i on,”   P hot oni c s vol 11,  no.  10,   S e p.  2024 ,     doi :  10.3390/ phot oni c s 11100914.       B I O G R A P H I E S  O F  A U T H O R S       Le  Thi  Trang          received  Master’s   degree  in  Information   Techno logy  from  Lac  Hong  University,  Vietnam,  and  is  currently  working  as  lecturer  at  the  Faculty   of  Infor mation   Technology,  Dong  Nai  Technology  University,  Dong  Nai,  Vietna m Her  research  interests  include co mputer scie nce, comp uter vision, ima ge rec ognition and c lassificatio n, face  detection  and  recognition,  abnormal  motion  detection,  and  graphic  design.   She  can  be  contacted  at  email:  lethitrang@dntu.edu.vn .         Nguyen  Thi  Phuong  Loan           was  born  in   Da  Nang  province.   In  200 6,  s he  received  her  master 's   degree  from  the  University  of   Natural  Sciences.  She   re ceived  her  Ph . D .   degree   from  Ton  Duc  Thang  University   in  2024.  Her   research  interest  is   optoelectronics.  She  has  worked  at  the  Faculty  of  Fundamental  2,   Posts  and  Telecom munications  Institute  of  Technology,  Ho  Chi  Minh   City,  Vietnam.  She   can  be   contacted  at  email :   ntploan@ ptithcm.edu.vn.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8814   I nt  J  A dv A ppl  S c i V ol 14 , N o.  4 D e c e m be r   20 25 :   1384 - 1392   1392     Pham  Hong  Cong          received  his  M . S .   in  Electronic  Engineering   from  Danang   University  of  Science  and  Technology,  Vietnam,  in   2010 He  is  a   l ecturer  at  the  Faculty  of   Electrical  Engineering  Technology,  Industrial  University  of  Ho   Chi  Minh  City,  Ho  Chi  Minh   City,  Vietnam.  His  research  interests  are  optoelectronics  (LED),  power  transmission ,   and  automati on equip ment. He  can be cont acted at em ail: ph amhongcon g@ iuh.edu. vn.         Nguyen  Doan  Quoc  Anh          was  born  in  Khanh  Hoa   province,  Vi etnam.  He  has   been  working  at  the   Faculty  of  Electrical   and  Electronics  Engin eering,  Ton  Duc  Thang   University.  Quoc  Anh  received  his  Ph . D .   degree   from  National  Kaohsiung  University  of  Scienc and  Techn ology,   Taiwa n ,   in   2014.  His  r esearch  interest   is  op toelectronics.  He  can   be   contacted  at email : nguyen doanquocan h@ tdtu.ed u.vn.         Hsiao - Yi  Lee          was  born  in  Hsinchu   C ity,  Taiwan.  He  has   been  working  at  the   Department  of  Electrical  Engineering,  National  Kaohsiung  Uni versity  of  Science  and  Technology, Kaohsiung, Taiwan. His research  interest is optics  scienc e. He can be contacted  at  email:  leehy@ nkust.edu.tw .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.