白光LED用NaGd(WO4)2-Eu3+熒光粉的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、白光發(fā)光二極管（LED）具有低能耗、高效率、長壽命和無汞污染等優(yōu)點，被譽為繼白熾燈、熒光燈和高壓汞燈后的下一代固體照明光源。目前，白光LED的制作主要采用熒光體轉換的方法，如果想獲得高品質的白光，光譜中必須含有紅光成分，故紅色熒光粉在白光LED組成中扮演著重要角色。紅色熒光粉以硫化物、硫氧化物為主，其存在發(fā)光效率低、化學性質不穩(wěn)定等缺陷，這成為制約白光LED發(fā)展的瓶頸之一。針對這一現狀，本文分別采用固相法和溶膠-凝膠法合成NaGd(WO

2、4)2: Eu3+熒光粉，并系統(tǒng)的研究了粉體的制備工藝、結構與發(fā)光性能之間的關系。
　　采用高溫固相法制備NaGd1-x(WO4)2: Eu3+x(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)系列紅色熒光粉。分別采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡（SEM）以及熒光分光光度計(PL)等分析手段研究了不同溫度煅燒下所得粉體的晶體結構和發(fā)光性質。結果表明：該系列紅色熒光粉的最低合成溫度為1000℃，其結構均為四方晶系

3、的白鎢礦結構。發(fā)光光譜測試結果表明：NaGd1-x(WO4)2: Eu3+x熒光粉均能被近紫外光(393 nm)以及藍光(464 nm)有效激發(fā)，其發(fā)射主峰位于592 nm和615 nm處，來源于Eu3+離子的5D0→7F1和5D0→7F2躍遷發(fā)射。研究了不同的煅燒溫度和Eu3+摻雜濃度對該系列發(fā)光粉發(fā)光強度的影響。結果表明：隨著 Eu3+離子摻雜量的增大和煅燒溫度的升高，樣品的發(fā)光強度先增大后減小，其Eu3+離子最佳摻雜濃度與最佳煅燒

4、溫度分別為25 mol％與1000℃。
　　采用高溫固相法合成了NaGd0.75-x(WO4)2:Eu3+0.25Bix和NaGd0.75-x(WO4)2:Eu3+0.25Smx系列紅色發(fā)光粉。研究了敏化劑Bi3+離子和Sm3+離子的摻入對NaGd0.75-x(WO4)2:Eu3+0.25熒光粉結構及發(fā)光性能的影響。研究發(fā)現，Bi3+和Sm3+的摻入并沒有改變NaGd0.75(WO4)2:Eu3+0.25的晶體結構，但在紫外光的激

5、發(fā)下，由于Bi3+和Sm3+離子與Eu3+之間存在能量傳遞，從而使其發(fā)光強度隨敏化劑Bi3+和Sm3+離子濃度的變化而變化。其最佳摻雜濃度分別為Bi3+:4 mol%、Sm3+：1 mol%。
　　采用溶膠-凝膠法制備了NaGd1-x(WO4)2:Eu3+x系列熒光粉，研究了不同煅燒溫度、Eu3+摻雜濃度對其發(fā)光性能的影響。結果表明，溶膠-凝膠法的最佳合成溫度為900℃，Eu3+離子的最佳摻雜濃度為25 mol%。最后將高溫固相與