Eu3+摻雜的鎢酸鹽及Ce3+摻雜的YAG熒光粉的制備、表征及其混合熒光粉的發(fā)光性能的研究.pdf

1、白光LED作為一種新型的固態(tài)照明光源，具有節(jié)能、環(huán)保、綠色照明等優(yōu)點而被人們廣泛關(guān)注。目前白光LED主要是由藍(lán)光LED芯片和黃色熒光粉YAG∶Ce3+的組合而占主要市場。YAG∶Ce3+熒光粉能夠被藍(lán)光激發(fā)從而發(fā)射黃光，剩余的藍(lán)光與發(fā)射的黃光混合形成白光。但是，這種熒光粉存在的最大的缺點是發(fā)射光譜中缺少紅色成分，進(jìn)而導(dǎo)致這種類型的白光LED顯色指數(shù)偏低、色溫偏高。為了克服這些問題，目前主要的工作是探究如何提高YAG∶Ce3+黃色熒光粉的

2、顯色指數(shù)。我們所采用的辦法是在YAG∶Ce3+黃色熒光粉中摻入高性能的紅色熒光粉，在不改變原YAG∶Ce3+黃色熒光粉發(fā)光特性的同時增加了色光中的紅色成分，進(jìn)而提高了熒光粉的顯色性。因此，我們把從研究傳統(tǒng)的熒光材料逐漸轉(zhuǎn)移到開發(fā)新型的紅色熒光材料上來。
　　 本文采用化學(xué)共沉淀法來制備一系列性能穩(wěn)定的Eu3+摻雜的鎢酸鹽紅色熒光粉和發(fā)光性能最好的YAG∶Ce3+（Ce3+為6％mol）黃色熒光粉，研究各樣品的發(fā)光性能，并以不同的

3、重量比將兩種熒光粉混合，我們發(fā)現(xiàn)這種混合熒光粉在465nm的激發(fā)波長下激發(fā)所形成的發(fā)射光譜是原來兩種發(fā)射譜的疊加，改變混合比例可以調(diào)節(jié)發(fā)射光譜在不同波峰處的峰值強(qiáng)度。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，在相同的制備條件下，Eu3＋離子摻雜的鎢酸鹽紅色熒光粉晶體結(jié)構(gòu)受Eu3+離子的摻雜濃度的影響較大。當(dāng)Eu3+離子的處于10-40％mol的低濃度摻雜時晶體呈Gd6WO12∶Eu3+四方結(jié)構(gòu)，隨著Eu3+離子摻雜濃度的增加，當(dāng)Eu3+離子在60-80

4、％mol的高濃度摻雜時晶體反而呈現(xiàn)Gd2WO6∶Eu3+單斜結(jié)構(gòu)。我們制得的鎢酸鹽紅色熒光粉能夠被395nm近紫外光和465nm藍(lán)光光源有效激發(fā)且發(fā)射色純度較好的紅光。這兩種光源所激發(fā)產(chǎn)生的發(fā)射光譜譜線形狀和發(fā)射峰的位置相同，主峰對應(yīng)的都是Eu3+離子本征躍遷5D2→7F2躍遷，但各個發(fā)射峰的強(qiáng)度不同。并且Eu3+離子的摻雜濃度對樣品的發(fā)光性能也有影響，樣品的發(fā)光強(qiáng)度隨Eu+離子摻雜濃度的升高而增大，在Eu3+離子的摻雜濃度為40％mo

5、l時，晶體具有最好的發(fā)光性質(zhì)，發(fā)光強(qiáng)度高。當(dāng)繼續(xù)增加Eu3+的摻雜濃度時樣品的發(fā)光強(qiáng)度反而降低。
　　 這種Eu3+離子摻雜的鎢酸鹽紅色熒光粉能夠補(bǔ)償傳統(tǒng)白光LED熒光粉中所缺少的紅色成分，進(jìn)而能夠提高白光LED的顯色性，可能成為白光LED用紅色熒光粉材料。
　　 本文同時研究了在YAG熒光粉中摻入不同重量的Eu3+摻雜的鎢酸鹽紅色熒光粉來獲得紅色成分增加的混合熒光粉。研究發(fā)現(xiàn)，這種混合型的熒光粉不僅具有較高的發(fā)光特性，