白光LED用Sr3SiO5-Ce3+,Li+及LuAG-Ce3+熒光粉的制備與性能研究.pdf

1、目前，新一代固態(tài)照明光源白光LED具有低能耗、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快、效率高、尺寸小、安全等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)白光LED的主流方案是藍(lán)光芯片與黃色熒光粉一起封裝，其主要問(wèn)題是色溫高、顯色性差、眩光，難以應(yīng)用于室內(nèi)照明。然而，近紫外芯片加熒光粉的方案，可有效解決藍(lán)光芯片的問(wèn)題，并且近紫外芯片光電轉(zhuǎn)換效率高，是發(fā)展實(shí)現(xiàn)高效、低色溫、高顯色性LED照明的重要途徑，并且可有效解決眩光問(wèn)題。因此，近紫外作為激發(fā)源的白光LED由于具有諸多優(yōu)點(diǎn)，也是成為白光LED照

2、明領(lǐng)域的研究方向。
　　本文通過(guò)高溫固相法制備了以Ce3+離子為激活劑的Sr3SiO5和LuAG黃綠色熒光粉。通過(guò)了XRD、PL、TG-DSC、CIE、SEM等檢測(cè)手段來(lái)討論了熒光粉的制備工藝、離子的摻雜、添加劑等對(duì)熒光粉的相結(jié)構(gòu)、熒光特性、形貌等的影響，并分析和討論了濃度猝滅機(jī)理。研究結(jié)果如下：
　　采用高溫固相法合成的Sr3SiO5熒光粉屬于四方晶系結(jié)構(gòu)，P4/ncc空間群結(jié)構(gòu)。激發(fā)峰位分布于270~500 nm的波長(zhǎng)范

3、圍內(nèi)，主要發(fā)射峰位于328 nm和410 nm；其發(fā)射光譜分布在420~650 nm范圍內(nèi)，最強(qiáng)發(fā)射峰位于528 nm處。通過(guò)Dexter理論得出，Ce3+的電偶極-電偶極之間相互作用是引起摻雜Ce3+濃度猝滅的原因。助熔劑BaF2促進(jìn)晶體的生長(zhǎng)，降低了團(tuán)聚現(xiàn)象，對(duì)熒光粉的發(fā)光性能也有影響。
　　研究了摻雜Ba2+、Ca2+離子分別對(duì)Sr3SiO5:Ce3+，Li+熒光粉發(fā)光性能的影響。隨著B(niǎo)a2+離子摻雜比例增加到0.4mol，

4、Sr3-xBaxSiO5:Ce3+，Li+的發(fā)射峰位從526nm紅移到533 nm，然后高于0.4mol后出現(xiàn)了藍(lán)移現(xiàn)象，其峰值的波長(zhǎng)又從533 nm藍(lán)移到526左右。其發(fā)光強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，最佳摻雜比例為0.4mol。隨著Ca2+離子的增加，Sr3-xCaxSiO5:Ce3+，Li+的發(fā)射峰位從538 nm藍(lán)移到526 nm，其發(fā)光強(qiáng)度在0.6 mol達(dá)到最強(qiáng)。
　　采用高溫固相法合成Lu3Al5O12:Ce3+，激發(fā)光譜分布于

5、300~500 nm的波長(zhǎng)范圍，峰位分別位于348 nm和450 nm。測(cè)得的發(fā)射光譜分布于450~650 nm，通過(guò)Ce3+的5d→4f(2F7/2,2F5/2)的躍遷，峰位位于504 nm處。根據(jù)Dexter能量共振理論，此濃度猝滅是因?yàn)镃e3+的離子間相互作用。通過(guò)Sr3SiO5:Ce3+，Li+和LuAG:Ce3+發(fā)光性能的對(duì)比，Sr3SiO5:Ce3+，Li+比LuAG:Ce3+的半峰寬要寬，占據(jù)的區(qū)域面更廣，說(shuō)明了Sr3Si