近紫外激發(fā)稀土離子摻雜磷酸鹽基質(zhì)熒光粉的制備和發(fā)光.pdf

1、白光LED由于其具有高效能、壽命長、綠色環(huán)保、體積小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)被稱為新一代的照明光源。實(shí)現(xiàn)白光最成熟最通用的方法是熒光轉(zhuǎn)換即在LED芯片周圍涂敷熒光粉，被芯片發(fā)光激發(fā)而再發(fā)射。目前，熒光轉(zhuǎn)換型白光LED的實(shí)現(xiàn)有如下三種設(shè)計(jì)方案:a）藍(lán)光LED芯片激發(fā)黃色熒光粉(YAG);b)紫外光或紫光LED芯片激發(fā)紅綠藍(lán)三基色熒光粉;c）紫外光或紫光LED芯片激發(fā)單一基質(zhì)的白光熒光粉。本文的研究目的是探索尋找不同的適合紫光LED芯片激發(fā)的磷酸

2、鹽基質(zhì)三基色熒光粉和單一基質(zhì)的白光熒光粉。
　　 本文采用高溫固相法合成了幾種適用紫外LED激發(fā)的磷酸鹽基質(zhì)熒光材料，并研究了其物相組成，晶體結(jié)構(gòu)及其光譜特性。
　　 (1)采用高溫固相法合成了Ca3(PO4)2∶RE3+(RE=Eu，Dy，Ce，Tb)系列發(fā)光材料，研究了其發(fā)光性質(zhì)。研究表明Ca3(PO4)2∶RE3+在紫外區(qū)域均能有效被激發(fā)，有很強(qiáng)的熒光發(fā)射，且發(fā)光范圍覆蓋藍(lán)到紅光波段，是一類可以紫外激發(fā)實(shí)現(xiàn)白光LE

3、D用的潛在熒光粉。在0.005到0.03mol濃度范圍內(nèi)，Eu，Dy和Ce摻雜的熒光粉的發(fā)光都發(fā)生了濃度淬滅，分別對(duì)應(yīng)于0.025，0.025和0.02mol，而Tb3+摻雜的樣品的表現(xiàn)出高的發(fā)光淬滅濃度。
　　 (2)采用固相法制備了一系列的NaSr1-xPO4∶xDy3+熒光粉。用X射線衍射儀研究了熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)，用熒光光譜儀研究了Dy3+離子摻雜濃度和電荷補(bǔ)償劑Li+、Na+、K+離子對(duì)材料發(fā)光性能的影響。結(jié)果表明，在3

4、48nm近紫外光激發(fā)下，材料呈現(xiàn)雙峰發(fā)射，發(fā)射主峰位于481nm和573nm，分別標(biāo)識(shí)為Dy3+的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2躍遷。Dy3+離子的最佳摻雜濃度為2.5％時(shí)，此時(shí)熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)。繼續(xù)增加Dy3+離子的摻雜濃度，濃度猝滅導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度降低，通過對(duì)激活劑離子間的臨界作用距離的分析，電偶極-電偶極相互作用主導(dǎo)著猝滅過程。另外，電荷補(bǔ)償劑會(huì)影響熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度，其中Li+有最佳的增強(qiáng)效果。
　　

5、(3)采用高溫固相法合成了Ca9La(PO4)7∶Dy3+發(fā)光材料。利用X射線粉末衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)確定了熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)和微觀尺寸。光致激發(fā)和發(fā)射光譜揭示了材料的光學(xué)特性。Ca9La(PO4)7∶Dy3+能被300nm～460nm范圍內(nèi)的紫外-可見光有效激發(fā)，有一系列的吸收峰。在350nm近紫外光激發(fā)下，材料有較強(qiáng)的藍(lán)光(481nm)和黃光(573nm)兩個(gè)窄帶發(fā)射，混合后得到優(yōu)質(zhì)的白光。各種熒光粉樣品的CIE