LED用稀土硼酸盐荧光材料的合成与性能研究

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随着白光LED制备技术的发展和应用领域的不断扩展,白光LED荧光粉的制备和性能也越来越受到人们的重视和研究。尤其是紫外光激发的荧光粉因其基质选择多和高的光学性能而得到了更多的探索研究。采用高温固相烧结法和溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了NaSr4(BO33系列荧光粉,对它们的发光性能、能量传递和形貌等进行了分析和计算。在固相烧结法制备的NaSr4(BO33在407nm波长的紫光激发下,Sm3+辐射峰值为568nm、606nm和653nm三个发射峰,Ce3+在341nm紫光激发下辐射峰值为420nm的宽谱蓝光。实验得到最佳sol-gel条件:n水:n金属阳离子=2,n柠檬酸:n金属阳离子=1.5, PH=2,80℃下水浴保温10h,130℃下干燥48h,750℃烧结6h。通过对比可知溶胶-凝胶法制备样品的相对发光强度是固相法获得样品的1.87倍,颗粒也更为均匀、细小,形貌规整。采用固相法制备的Sr3B2O6: Tb3+, Ce3+, Li+体系荧光粉,在紫光激发下Tb3+辐射550nm的绿光发射带,Ce3+辐射420nm的蓝紫光发射带,在Ce3+和Tb3+共掺杂体系的发射光谱包括了420nm、550nm和591nm,在420nm处的峰值强度最大。由Dexter电多极相互作用能量传递可知,Ce3+和Tb3+之间共振形式实现能量传递。同时,硝酸盐热分解法制备的Sr3B2O6: Tb3+, nCe3+, Li+体系荧光粉在340nm紫光激发下得到400nm、495nm、550nm和595nm光谱,在固定Tb3+浓度调整Ce3+浓度时,Ce3+的发射强度随着n的增大逐渐减弱,Tb3+的发射强度随着n的增大逐渐增强,二者间的能量传递效率也逐渐增大。
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