白光LEDs用顏色可調(diào)型硅酸鹽及磷酸鹽熒光粉的設計、合成及性能研究.pdf

1、本文以Ca0.75Sr0.2Mg1.05(Si2O6)(CSMS)和Ba2Ca(PO4)2(BCPO)為基質(zhì)，利用傳統(tǒng)的高溫固相法制備了一系列新的CSMS、CSMS:Eu2+,Mn2+、Ba2Ca1-xMx(PO4)2:Eu2+(M=Mg, Sr, Zn)等熒光發(fā)光材料。對基質(zhì)晶格的缺陷發(fā)光，基質(zhì)與摻雜離子間、摻雜離子與摻雜離子間的能量傳遞，多陽離子取代造成的熒光發(fā)射光譜反向紅藍移以及溫度光譜的能量反傳遞等現(xiàn)象進行了細致地研究與討論：<

2、br>　　(1) Ca0.75Sr0.2Mg1.05(Si2O6)基質(zhì)熒光材料在高溫固相還原反應下合成，并從晶體結構、基質(zhì)激發(fā)的發(fā)光過程、溫度特性曲線等方面對基質(zhì)的缺陷發(fā)光進行了細致地分析。該基質(zhì)在紫外燈的照射下呈現(xiàn)為橘黃色，通過熒光光譜測量，CSMS基質(zhì)的發(fā)射帶有兩個明顯的發(fā)射峰，分別位于453 nm和580 nm，波長大致在350 nm-800 nm范圍內(nèi)。監(jiān)測基質(zhì)的溫度特性，可以看到，隨著溫度的上升，發(fā)射光譜出現(xiàn)不同程度的藍移、紅

3、移和強度變化。
　　(2)利用高溫固相法，制備了顏色可調(diào)型Ca0.75-xSr0.2Mg1.05-y(Si2O6):xEu2+,yMn2+熒光粉。文中詳細分析了材料的熒光光譜、色坐標、量子效率、熱釋光譜、漫反射光譜、熒光壽命衰減曲線。對CSMS:xEu2+，半峰寬為41 nm，發(fā)射波長為200-450 nm，發(fā)射主峰在453 nm，大量子效率可達66.08％，色坐標為(0.1451,0.0736)，屬于典型的藍光發(fā)射。對CSMS:

4、yMn2+熒光粉，激發(fā)波長為415 nm，發(fā)射主峰為680 nm，呈淺紅色。對Ca0.75-xSr0.2Mg1.05-y(Si2O6):xEu2+,yMn2+樣品，證明了Eu2+→Mn2+， Eu2+→基質(zhì)，基質(zhì)→Mn2+間的能量傳遞關系，使CSMS:0.03Eu2+,0.02Mn2+熒光粉呈現(xiàn)藍白光發(fā)射，色坐標為(0.2682,0.2056)。
　?。?）通過在Eu2+激活的Ba2Ca(PO4)2基質(zhì)中引入新的陽離子（Mg, S

5、r, Zn），制備了一系列Ba2Ca1-xMx(PO4)2:Eu2+(M=Mg, Sr, Zn)新型熒光粉。文中，對基質(zhì)中組分中含有不只一個陽離子的基質(zhì)提出了一種摻雜離子（Eu2+）“直接取代和間接取代”的新機理，同時對具有多個發(fā)光中心的基質(zhì)提出了“選擇激發(fā)”的概念。隨著樣品顏色從藍色到黃色的調(diào)控，在Ba2Ca1-xMgx(PO4)2:Eu2+體系的發(fā)射光譜中觀測到了反常的紅移現(xiàn)象(479→602 nm)，而在Ba2Ca1-ySry(P

6、O4)2:Eu2+體系中，觀測到光譜的發(fā)射主波長向短波方向移動(485→441 nm)。對Ba2Ca1-zZnz(PO4)2:Eu2+，激發(fā)在355 nm時，光譜先藍移，然后紅移；當激發(fā)為400 nm時，光譜連續(xù)紅移。此外，當引入一種新的陽離子時較大比例的改變基質(zhì)組分時，文中認為新基質(zhì)合成的的過程中大體上會經(jīng)過三種物態(tài)的存在方式：固溶體態(tài)、混合物態(tài)、新物質(zhì)。對Ba2Ca1-zZnz(PO4)2:Eu2+(y=0.7,0.8,09)，隨溫