论文部分内容阅读
白光LED(Light Emitting Diode)具有光效高、无辐射、体积小、寿命长、低功耗等优异的理化性能,可有效地将电能转化为光能,在许多领域都显示出巨大的应用潜力和价值。但是目前商用的白光LED也有一些不足之处,例如蓝光LED芯片+YAG:Ce3+(Y3Al5O12:Ce3+)黄色荧光粉因为缺乏红光成分造成显色性指数低、色温高引起的照明品质较低。为了改善现有商用LED的发光性能,近紫外LED芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉的组合成为了目前的研究热点。所以,研究新型高效的近紫外LED用荧光粉十分重要。(1)制备并研究了一种新型的基于硅酸盐基质的KBaY1-xSi2O7:xRE3+(RE=Dy、Eu)色温可调白光荧光粉的发光特性。当单掺杂Dy3+、Eu3+浓度分别为x=0.05、x=0.10时,荧光粉发光强度最佳,分别发射出白光、红光。在394 nm的近紫外光激发下,Dy3+可以有效地将激发能量从4F9/2能级转移到Eu3+离子的5DJ能级,KBaY1-x-ySi2O7:xDy3+,yEu3+荧光粉获得暖白光。(2)制备并研究了一种新型的基于硼酸盐基质的Ca1-xNaB5O9:xRE3+(RE=Dy、Eu、Tb)系列荧光粉的发光性能。在一定波长近紫外光激发下,单掺杂Dy3+、Eu3+、Tb3+样品分别发出白光、红光、绿光。在377 nm激发下,Ca1-x-yNaB5O9:xTb3+,yEu3+荧光粉由于发生从Tb3+到Eu3+的能量转移,Tb3+可以有效地将激发能量通过7F6能级转移到Eu3+离子的5DJ能级,随着Eu3+的浓度增加,Tb3+的荧光寿命逐渐减小。在393 nm激发下,Ca1-x-yNaB5O9:xDy3+,yEu3+荧光粉发生从Dy3+到Eu3+的能量转移,Dy3+的荧光寿命随着Eu3+离子浓度的增加而降低。(3)制备并研究了Eu3+/Bi3+共掺杂的Ba3YB3O9红色荧光粉。通过对荧光粉的激发光谱分析,得知该样品可被393 nm的近紫外光高效激发。由于Eu3+的5D0→7F2跃迁,发射光谱在613 nm处出现较强的特征峰。Bi3+的掺杂可以有效提高Eu3+的发光强度和色纯度。其中Ba3Y0.87B3O9:0.12Eu3+,0.01Bi3+样品的色纯度最好,CIE色度坐标为(0.6433,0.3563)。(4)制备并研究了硼硅酸盐基质的可调色Ba3-x-yB6Si2O16:xTb3+,yEu3+系列荧光粉的发光性能。在377 nm激发下,在Ba3-x-yB6Si2O16:xTb3+,yEu3+的发射光谱中观察到Tb3+和Eu3+离子的特征跃迁,在激发光谱图中Tb3+和Eu3+的激发光谱出现重叠,因此会有Tb3+→Eu3+的能量传递关系。通过改变Eu3+的浓度得到颜色可调的荧光粉,从色度坐标图中看出,发光颜色可以从绿色调节到黄色和红色。(5)制备并研究了硼硅酸盐基质的La1-x-ySiBO5:xTb3+,yEu3+颜色可调荧光粉,在369 nm激发下,发出Eu3+的红光(580650 nm)以及Tb3+的黄绿光(480500nm、530560 nm)。由于存在Tb3+→Eu3+的能量传递,可以通过改变Eu3+的浓度实现颜色可调,从色度坐标图中可以看出发光颜色从绿色调至黄色和红色。