稀土摻雜的LED熒光粉與鋇鹵磷灰石發(fā)光特性的研究.pdf

1、本學位論文的主要目標是研究適合于近紫外LED芯片三基色熒光粉。由于在實驗中偶然發(fā)現(xiàn)了鹵磷灰石的長余輝和光致變色特性，所以最后兩章對此進行了研究。本文主要是采用高溫固相法合成熒光粉，對于那些不宜用高溫固相法合成的樣品，采用了軟化學方法來合成。利用XRD來確認合成樣品的物相，利用漫反射光譜、激發(fā)與發(fā)射光譜和發(fā)光衰減來表征材料的發(fā)光特性。本論文所做的主要工作如下:
　　 1.合成了一系列Eu3+重摻雜的紅色熒光粉，包括A3R(PO4)

2、2和Li6Y(BO3)3(A=Na,K，R=Y,Gd)。這些熒光粉發(fā)光波長在612nm附近，這種發(fā)射波長兼顧流明效率和顯色性，是三基色紅光的最佳發(fā)射波長。通過提高Eu3+的摻雜濃度，這些熒光粉對～390nm近紫外光有較高的吸收效率。
　　 2.合成了Bi3+，Eu3+共摻的Y2O3和Ca4YO(BO3)3。Y2O3∶Eu3+是量子效率接近1的優(yōu)秀燈用熒光粉，而Y2O3∶Bi3+可以高效地吸收近紫外光。它們二者結合在一起可以實現(xiàn)B

3、i3+對Eu3+的敏化。結果表明，Y2O3∶Bi3+，Eu3+是一種可以用近紫外光激發(fā)的高效熒光粉，其發(fā)射波長可以通過調整Bi3+和Eu3+兩種離子的濃度和激發(fā)波長來實現(xiàn)從藍-青-綠-紅-白的漸變。Ca4YO(BO3)3是與Y2O3非常相似的基質，雖然Bi3+和Eu3+單摻雜的Ca4YO(BO3)3都能高效發(fā)光，但是共摻的樣品卻不能。在此基礎上，本文還進一步研究了Y2O3∶Bi3+，Ln3+(Ln=Sm，Eu,Dy,Er,Ho)的發(fā)光特

4、性以及Bi3+和Ln3+之間在類Y2O3基質中的能量傳遞問題。
　　 3.合成了SrMgAl10O17∶Eu2+，Mn2+藍綠色熒光粉。在近紫外激發(fā)下，這種熒光粉有兩個分別位于～470和515nm的發(fā)射帶，它們分別是Eu2+和Mn2+的發(fā)射帶。這種熒光粉的發(fā)光顏色可以通過調整Eu2+和Mn2+的相對比例來實現(xiàn)藍-青-綠的改變。由于Eu2+的發(fā)射光譜與Mn2+的吸收光譜相重疊，所以這種基質中存在Eu2+→Mn2+的能量傳遞。這種能

5、量傳遞屬于偶極-四極型。此外，本文還計算了能量傳遞效率和臨界距離。
　　 4.研究了Ba5(PO4)3Cl∶Eu2+，R3+(R=Y,La,Ce，Gd，TbandLu)長余輝材料。本文研究了Ba5(PO4)3Cl∶Eu2+，R3+的光致發(fā)光，余輝發(fā)光和熱釋光，并在此基礎上提出了余輝模型。在此模型中，一些Eu2+在紫外激發(fā)下發(fā)生電離成為Eu3+，其釋放的電子被陷阱俘獲。余輝由被俘獲的電子與Eu3+的復合引起。此外，本文還討論了共摻