稀土摻雜紅色熒光粉的合成及發(fā)光特性研究.pdf

1、白光LED作為第四代光源，因其高效率光輸出、可靠性高、壽命長、低耗能和環(huán)保等優(yōu)良特性而備受研究關注。當前，白光LED的制造主要基于LED芯片+熒光粉的電-光-光轉換模式，而熒光粉對白光LED的發(fā)光效率、顯色指數(shù)、色溫、壽命等參數(shù)起著重要的影響，尤其是紅色熒光粉的效率需大幅度的提高，開發(fā)高效率和高穩(wěn)定性的新型紅色熒光粉任重而道遠。本論文的研究目的就是探索和開發(fā)新型稀土摻雜紅色熒光粉以及提高熒光粉發(fā)光性能。
　　(1)采用高溫固相法制

2、備了K2Ba(WO4)2∶Eu3+和K2Ba(WO4)2∶Eu3+，Cl-紅色熒光粉。詳細研究了Cl-共摻雜對樣品晶體結構、形貌和發(fā)光特性的影響。在394 nm光激發(fā)下所有樣品發(fā)出615nm紅光。Cl-有效改善了熒光粉的發(fā)光特性，在摻雜濃度為18 mol％時效果最為明顯。發(fā)光性能的改善不是因為傳統(tǒng)說法上的電荷補償機理，而歸因于Cl-改變了Eu3+的晶場對稱性，從而增加了Eu3+5D0→7F2的躍遷可能性。K2Ba(WO4)2∶Eu3+，

3、Cl-擁有極好的發(fā)光性能，有望作為白光LED用紅色熒光粉。
　　(2)采用高溫固相法制備了K2Ba(WO4)2∶Sm3+和K2Ba(WO4)2∶Eu3+，Sm3+熒光粉。研究了其相貌結構、發(fā)光特性、能量傳遞和溫度猝滅等。Sm3+的最佳摻雜濃度為3％ mol，在402 nm光激發(fā)下，發(fā)出主峰在560、598和642 nm的紅光，其濃度猝滅的作用機理為電多極矩相互作用。Sm3+和Eu3+之間存在能量傳遞，傳遞的作用機制為電偶極矩-電偶

4、極矩相互作用。此外，K2Ba(WO4)2∶Eu3+，Sm3+擁有出色的溫度穩(wěn)定性，有望作為紅色熒光粉用于白光LED。
　　(3)采用高溫固相法制備了Ca14Al10Zn6O35∶Dy3+和Ca14Al10Zn6O35∶Dy3+，Mn4+熒光粉。研究了其相貌結構、發(fā)光特性、能量傳遞和溫度穩(wěn)定性。首次觀測到Dy3+和Mn4+之間的能量傳遞效應，傳遞機制為電偶極矩-電偶極矩相互作用。Ca14Al10Zn6O35∶Dy3+，Mn4+的溫度

5、穩(wěn)定性極高，并觀測到溫度對Mn4+的斯托克斯邊頻帶和反斯托克斯邊頻帶的發(fā)射強度有不同的作用效果。通過引入Na+充當電荷補償劑，提高Ca14Al10Zn6O35∶Dy3+，Mn4+的白光發(fā)光強度及調(diào)控其光色。Ca14Al10Zn6O35∶Dy3+，Mn4+，Na+熒光粉有望作為近紫外激發(fā)單一基質(zhì)白光熒光粉用于固態(tài)照明。
　　(4)采用高溫固相法制備了RbBaPO4∶Ce3+和RbBaPO4∶Eu3+熒光粉。研究了其相結構、光譜特性及