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白光LED用硼酸盐红色荧光粉的制备及发光性质

王祥德  
【摘要】:随着白光LED制备技术的不断发展以及其应用领域的不断扩展,白光LED用的荧光粉性能和制备越来越受到人们的重视。尤其是可被蓝光和紫外光激发的红色荧光粉的发光强度较差直接影响着白光LED的显色性,因此寻找一种新型LED用红色荧光粉十分重要。 本文利用固相法法制备了一系列稳定、发光性能良好的硼酸盐基红色荧光粉(R, Eu)xBa1-2xB_2O_4(R=Li, Na,K)、(R, Eu)_xSr_(1-2x)B_2O_4(R=Li, Na,K)和(R, Eu)x Ca1-2x B_2O_4 (R=Li, Na,K)。研究了Eu~(3+)浓度、反应温度等因素对荧光粉发光性能的影响。 研究发现,通过对MB_2O_4: Eu~(3+)(M=Ba,Sr,Ca)制备的样品发光性能的比较,其发射光谱在595 nm、616 nm、655 nm、703 nm附近有一系列尖峰,分别对应于Eu~(3+)的5D0-7F1, 7F2, 7F3, 7F4之间的跃迁,是Eu~(3+)离子的特征谱线。其激发光谱在294 nm、395 nm、465 nm处各有一个较强激发峰,激发光谱覆盖了250~500 nm很宽的范围,特别是在f- f跃迁的395 nm和465 nm吸收更强,说明该荧光粉可以作为目前商业化的白光LED的红色荧光粉,也可以作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型白光器件的候选材料。 本文对Eu~(3+)的浓度猝灭现象就行了研究,研究结果表明,荧光粉的浓度猝灭是有电偶极-电偶极(d-d)相互作用造成的。 通过荧光粉电荷补偿的实验,发现掺入电荷补偿剂都会增加荧光粉的发光强度,不同的电荷补偿剂的效果不同,这主要是由于电荷补偿剂的半径与基质阳离子半径差异造成的,半径越接近,其效果越好,这是因为半径相似,就更容易进入晶格结构而不引起形变。


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