稀土銪摻雜的鎢-鉬酸鹽紅色發(fā)光材料的制備及性能研究.pdf

1、　　白光LED是一種新型固態(tài)照明光源,其擁有許多優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景廣泛。為了滿足白光LED器件的發(fā)展要求,迫切需要開發(fā)出性能穩(wěn)定、綠色高效、適合近紫外激發(fā)LED用的新型發(fā)光材料。鎢/鉬酸鹽是具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的基質(zhì)材料,目前主要是采用傳統(tǒng)的高溫固相法來制備發(fā)光材料,但合成溫度高,能耗高。因此,本論文采用低能耗的軟化學(xué)方法,通過控制合成條件來合成不同形貌和粒徑的稀土摻雜鎢/鉬酸鹽發(fā)光材料。并對其發(fā)光性能進(jìn)行了研究。
　　

2、采用溶膠-凝膠法成功的制備了KGd(WO4)2：Eu3+(簡寫KGW：Eu)紅色熒光粉。研究了改變燒結(jié)溫度及Eu3+摻雜濃度對發(fā)光的影響。發(fā)現(xiàn)用溶膠-凝膠法比用高溫固相法制備的樣品的結(jié)晶度更好、形狀更規(guī)則、發(fā)光強(qiáng)度更高,平均粒徑大小為2.25±0.75μm,此熒光粉的最強(qiáng)激發(fā)峰(395nm),該波長正好落在UV-LED芯片(InGaN發(fā)光二極管)發(fā)射波長范圍內(nèi)。在395nm激發(fā)下KGW：Eu熒光粉發(fā)射出很強(qiáng)的紅光, Eu3+離子最佳摻雜

3、濃度為40at.%；最佳煅燒溫度為950℃。
　　采用條件溫和的水熱法(pH=7, 240℃, 10h)成功制備了(NaGdWO4)2：Eu3+(簡寫NGW：Eu)納米晶。發(fā)射光譜表明 NGW：Eu 熒光粉在近紫外光(395nm)激發(fā)下可發(fā)射出明亮的紅光(615nm),對應(yīng)于 5D0?7F2能級躍遷。5D0?7F2能級發(fā)射躍遷只有一個單峰,5D0能級熒光衰減曲線可用單指數(shù)擬合,這說明Eu3+離子處在單一的晶格位置。Eu3+最佳

4、的摻雜濃度大約為60at.%。
　　采用溶膠-凝膠法制備了不同Eu3+摻雜濃度的LiLa(MoO4)2：Eu3+(簡寫LLM：Eu)熒光粉。通過熱重-差熱分析該熒光粉在 900℃已完全結(jié)晶,并對樣品的結(jié)構(gòu)形貌及發(fā)光性能進(jìn)行了深入研究。最強(qiáng)激發(fā)峰位于 395nm,與商用的 UV-LED 芯片發(fā)射的波長相匹配。發(fā)射光譜顯示LLM：Eu熒光粉發(fā)射出很強(qiáng)的紅光(616nm對應(yīng) 5D0?7F2躍遷),表明Eu3+離子在LLM晶體中所處的

5、環(huán)境無反演對稱性。LLM：Eu熒光粉最佳摻雜濃度為55at.%,量子效率為68%。
　　采用溶液法合成了基于雜多鎢酸稀土發(fā)光材料K11-xCsxRE(PW11O39)2 (RE=Eu,Sm,Dy, Gd)。其中 K11-xCsxGd(PW11O39)2 晶體不發(fā)光。K11-xCsxSm(PW11O39)2 晶體在最強(qiáng)激發(fā)波長(403nm)激發(fā)下,發(fā)射強(qiáng)橙紅光 (中心波長為598.7nm)。K11-xCsxDy(PW11O39)

6、2晶體在最強(qiáng)激發(fā)波長(367nm)激發(fā)下,有兩個較強(qiáng)的發(fā)射帶,分別是479nm左右的藍(lán)光發(fā)射帶和574nm左右的黃光發(fā)射帶,兩種光混合產(chǎn)生白光。K11-xCsxEu(PW11O39)2晶體在最強(qiáng)激發(fā)波長(395nm)激發(fā)下,發(fā)射出很強(qiáng)的紅光(614nm,702nm發(fā)射分別對應(yīng)Eu3+離子 5D0?7F2,5D0?7F4躍遷)。K11-xCsxRE(PW11O39)2(RE=Eu,Sm,Dy) 三個晶體的最強(qiáng)激發(fā)峰與商用的UV-LED芯片