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白光LED用红色荧光粉的研究

陈涛  
【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性能直接影响着白光LED的显色性。目前应用的红色荧光粉都存在着或多或少的缺陷,因此寻找一种新型LED用红色荧光粉十分重要。 本文利用溶胶凝胶法制备了一系列稳定、发光性能良好的钼酸盐基红色荧光粉R_(2-x)Eu_x(MoO_4)_3(R=La, Y, Gd)和AR_(1-x)Eu_x(MoO_4)_2(A=Li, Na, K, Ag; R=La, Y, Gd),研究了Eu~(3+)浓度、反应温度、时间等因素对荧光粉发光性能的影响。同时采用高温固相法制备了样品与之对比,发现采用溶胶凝胶法制备的荧光粉具有颗粒形貌规则,粒径分布均匀,合成温度较高温固相法低等优点。 研究发现,Y_(2-x)Eu_x(MoO_4)_3、Gd_(2-x)Eu_x(MoO_4)_3和KEu(MoO_4)_2随着煅烧温度的升高会发生相变,发光性能有所影响。通过对所有制备的样品发光性能的比较,发现LiEu(MoO_4)_2发光性能最好。其发射光谱在595nm、616nm、655nm、703nm附近有一系列尖峰,分别对应于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_1, ~7F_2, ~7F_3, ~7F_4之间的跃迁,是Eu~(3+)离子的特征谱线。其激发光谱在294nm、395nm、465nm处各有一个较强激发峰,激发光谱覆盖了250~500nm很宽的范围,特别是在f-f跃迁的395nm和465nm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。 同时研究发现,考虑到成本因素,LiGd_(1-x)Eu_x(MoO_4)_2这一系列荧光粉发光性能十分接近LiEu(MoO_4)_2荧光粉,这是因为Gd~(3+)与Eu~(3+)之间存在这能量传递的关系。可以考虑通过掺杂Gd~(3+)使原料成本降低,而发光性能影响不大。


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