釩酸鹽基質(zhì)白光LED用熒光粉的制備與發(fā)光性能研究.pdf

1、在全球性的能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題日益突出的形勢(shì)下，綠色節(jié)能照明技術(shù)的研究應(yīng)用越來(lái)越受到重視。半導(dǎo)體白光二極管固態(tài)照明（white light-emitting diodes，W-LEDs）與傳統(tǒng)光源相比，具有使用電壓低、適用性廣、對(duì)環(huán)境友好、光效高、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)為第四代照明光源。利用近紫外芯片激發(fā)單一基質(zhì)熒光粉構(gòu)成的白光光源具有發(fā)光顏色穩(wěn)定、顯色性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，成為未來(lái)W-LEDs光轉(zhuǎn)換材料的發(fā)展趨勢(shì)，因此研制高發(fā)光

2、效率、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的白光LED用單一基質(zhì)熒光粉具有十分重要的意義。
　　 本論文利用高溫固相法合成了兩種新型釩酸鹽單一基質(zhì)熒光粉:Ba3-xMgLiV3O12(:) xEu3+和Sr2-xV2O7(:) xEu3+。采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熒光分光光度計(jì)等表征方法對(duì)制得樣品的晶體結(jié)構(gòu)形貌、發(fā)光性能進(jìn)行研究，得出以下研究結(jié)果:通過(guò)優(yōu)化后的高溫固相法制備出樣品Ba3-xMgLiV3O12(:) xEu3+

3、，檢測(cè)結(jié)果表明，該釩酸鹽基質(zhì)熒光粉可以被近紫外光有效激發(fā)，激發(fā)光譜是主激發(fā)峰位于343 nm的寬帶激發(fā)(260 nm-395 nm)。發(fā)射光譜是由釩酸鹽基質(zhì)的寬帶發(fā)射峰(400 nm-600 nm)和歸屬于Eu3+離子強(qiáng)迫電偶極躍遷5D0→7F2的特征發(fā)射峰（613nm）組成，其中寬帶發(fā)射峰的主峰位于500 nm。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)激活劑Eu3+與釩酸鹽基質(zhì)之間存在很強(qiáng)的能量傳遞作用，通過(guò)調(diào)整激活劑離子的濃度，可以得到不同顏色的發(fā)射光。當(dāng)Eu3+

4、離子摻雜量為5.0 mol％時(shí)，樣品Ba2.95MgLiV3O12(:)0.05Eu3+封裝成白光LED后在近紫外芯片激發(fā)下(～365 nm)發(fā)出白光，其色坐標(biāo)為(0.312，0.321)與標(biāo)準(zhǔn)白光色坐標(biāo)(0.333，0.333)非常接近;與傳統(tǒng)W-LEDs(YAG+blue-LED)相比表現(xiàn)出色溫低(6600 K)、顯色指數(shù)(92)高的優(yōu)點(diǎn)。
　　 利用二次煅燒工藝成功制備出Sr2-xV2O7(:) xEu3+熒光粉，同時(shí)研究

5、了不同添加劑對(duì)樣品發(fā)光性能的影響，發(fā)現(xiàn)添加化合物L(fēng)i2CO3制得的樣品發(fā)光強(qiáng)度最大，初步解釋了在樣品制備過(guò)程中的添加劑作用機(jī)理:電荷補(bǔ)償機(jī)制和助熔劑作用。該樣品粉Sr2-xV2O7(:)xEu3+與上面制得的熒光粉表現(xiàn)出相似的發(fā)光性質(zhì)，其發(fā)射光譜主峰位于508 nm，激活劑Eu3+因與基質(zhì)之間存在較強(qiáng)的能量傳遞作用而表現(xiàn)出在613nm的特征發(fā)射光譜;當(dāng)激活劑Eu3+摻雜量為10 mol％時(shí)，封裝樣品制得的W-LEDs在365 nm激發(fā)下