白光LED用氟鋁酸鹽和氟磷酸鹽基質熒光粉的制備和性能研究.pdf

1、本文通過高溫固相法合成氟鋁酸鹽和氟磷酸鹽基質白光LED用熒光粉，探討熒光材料的晶體結構、發(fā)光性能，并通過對結構和組成的改變優(yōu)化調控發(fā)光性能，探討其應用的可行性。
　　第一章綜述照明光源發(fā)展史、白光LED的應用現(xiàn)狀、發(fā)光材料性能及選擇。
　　第二章為為化學藥品、純度，實驗方法和表征手段。
　　第三章通過高溫固相法合成氮化氟鋁酸鍶Sr3-yAl1-xMxO4-xNxF:yEu3+（M=Si, Al, B）熒光粉，利用X射線

2、衍射（XRD）和掃描電鏡（SEM）表征其結構和形貌，利用激發(fā)-發(fā)射光譜研究所合成熒光粉的發(fā)光性能。結果表明：在N2氛圍保護1300℃條件下燒結得到Sr3-yAl1-xMxO4-xNxF:yEu3+與Sr3AlO4F物相一致，激發(fā)波段為250-330 nm，發(fā)射波為窄線狀譜，分別位于580 nm、590 nm和619 nm，一定程度的氮化使紅光發(fā)射強度增強。
　　第四章1.在N2/H2=9:1的還原氛圍中1300℃下合成Sr3-yA

3、l1-xMxO4-xNxF:yCe3+(M=Si)樣品，其激發(fā)光譜為250-440 nm寬譜帶，460 nm的Ce3+的4f能級發(fā)射峰隨氮化值增加而逐漸紅移至550 nm。Si3N4取代Al2O3的結果是半徑更小的Si4+取代Al3+以及共價鍵更強的Si-N取代Al-O鍵，導致晶格收縮晶體場強度增加以及Ce3+周圍的配位環(huán)境改變，Ce3+的5d能級分裂加劇。2.當M為Al時，原有的Al-O鍵被共價性更強的Al-N取代，發(fā)射峰強度有所增強

4、；當M為B時，在1300℃下樣品發(fā)生融化，當溫度為1200℃時可以得到純相熒光粉，但氮化結果反而降低發(fā)射強度。3.對于Sr3-yAl1-xMxO4-xNxF:yCe3+（M=Si）熒光粉，通過改變Ce3+/Eu3+比例可得到較好的發(fā)射光譜，在330 nm激發(fā)下的發(fā)射譜在CIE坐標系中近似得到白光。
　　第五章通過高溫固相法在1050℃合成以Ba3LaNa(PO4)3F為基礎的改性熒光粉：1. Ba3-yLaNa1-xMx(PO4)

5、3F:yEu2+(M=Li,K)系列：當離子半徑小于或大于Na+的陽離子Li+、K+取代Na+之后，468 nm的藍光發(fā)射增強且藍移，激發(fā)光譜為230-420 nm的寬譜帶。468 nm的激發(fā)峰屬于Eu2+的4f65d1-4f7,230-420 nm的發(fā)射峰屬于Eu2+的4f7-4f65d1的躍遷。在Na+的最佳取代量80％時Eu2+的最佳濃度為0.05.2. Ba3-yLa1-xRExNa(PO4)3F:yEu2+(RE=Gd,Y)系

6、列：配位數(shù)更高的La3+離子被半徑較小的Y3+和Gd3+離子取代后，Eu2+在468 nm的藍光發(fā)射發(fā)生小幅紅移至480 nm附近，且發(fā)射強度有所降低。這主要是與Eu2+相鄰的La3+離子被半徑較小的Gd3+或者Y3+離子取代后晶胞參數(shù)變小，Eu2+的晶體場分裂能降低產生紅移。3. Ba3LaNa(PO4)3-x(Q)xF:Eu2+(Q=BO33-,AlO33-,SiO32-)系列：陰離子取代使激發(fā)和發(fā)射均有所增強，Q=BO33-,Al

7、O33-的發(fā)射譜較原來多了位于589 nm、618 nm的峰，歸屬于Eu3+的5D0-7F1,5D0-7F2橙、紅光發(fā)射，原因伴隨體積更小的BO33-和剛性更強的AlO33-取代PO43-使得Eu3+的還原變得困難,有少量Eu3+得以保留，在同一激發(fā)下同時得到藍光和紅光發(fā)射。4. Ba3LaNa(PO4)3-x(Q)xF:Eu2+/Tb3+(Q=BO33-,AlO33-)系列：在330 nm激發(fā)下Eu2+的468nm藍光發(fā)射減弱，原因為