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近年来,荧光粉被广泛应用于固体发光和显示领域,例如 LEDs(发光二极管)、FEDs(场发射显示器),FPDs(平板显示器)和 VFDs(真空荧光显示器)。其中,白光LED由于其高发光效率和低能耗尤其受到了全世界广泛的关注。目前合成白光主要有两种方法,一种是蓝光芯片激发Y3Al5O12:Ce3+(YAG)黄色荧光粉复合成白光,另一种是紫外或近紫外芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉复合成白光。 一般说来,材料的发光效率是由掺杂离子的浓度,掺杂离子所处的晶场环境以及基质和激活剂之间的能量传递共同决定的,因此对于研究各颜色的荧光粉来说,为稀土离子选择一个合适的基质是十分必要的。ABO4型化合物家族里的铌酸盐,钽酸盐以及钨酸盐已经被研究并应用于荧光粉行业。铌酸盐具有优良的热稳定性和化学稳定性,是一种重要的光活性基质材料。本文主要研究能被LED芯片有效激发的红绿蓝三基色铌酸盐体系的荧光粉。 本文采用高温固相法制备了铌酸盐体系的白光LED用荧光粉,并对实验样品的物相结构,晶体结构以及发光特性进行分析。 (1)采用高温固相法制备了单一相的Gd1-xNbO4:xLn3+(Ln=Tb/Er)体系荧光粉。研究了 Tb3+和 Er3+离子在基质 GdNbO4中的发光特性,浓度淬灭机理,以及它们之间的能量转移过程。在紫外光激发下,Gd1-xNbO4:xLn3+(Ln=Tb/Er)荧光粉分别发出绿光(Tb3+)、和黄绿光(Er3+)。 (2)固相法合成了单一相的Gd0.87-xNbO4:0.13Tb3+, xEu3+体系荧光粉。通过X射线衍射(XRD),漫反射光谱,激发发射光谱,荧光衰减曲线等表征手段,研究了它们的光致发光特性,基质与稀土之间以及不同稀土之间的能量传递机理。在此,Tb3+作为敏化离子固定其浓度,通过改变掺杂离子 Eu3+的浓度,可使荧光粉的颜色由绿光区穿过黄光区最后到达红光区。因此,此体系荧光粉可作为色度可调荧光粉应用于LED领域及显示屏领域。 (3)通过高温固相法制备了Y1-xNbO4:xEu3+系列荧光粉,并对其光致发光性能和浓度猝灭机理进行了分析讨论。在266 nm波长激发下,随着掺杂离子浓度的增加,样品发射光从黄光区变化到橙红色光区。激活剂离子Eu3+在基质YNbO4中的浓度猝灭机理为电四极矩-电四极矩(q-q)相互作用。