白光LED用高配位钨钼酸盐体系红色荧光粉的制备与发光性能研究

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白光发光二极管(LED)具有节能环保、寿命长、响应速度快、体积小可进行平面封装等诸多优点,被公认为第四代照明光源。目前,白光LED的实现方案主要以荧光转换型为主,然而,目前红粉效率低,且不稳定,限制了高显色指数、高效率白光LED的发展,因此,研究近紫外光芯片适用的高效红粉变的非常重要。本学位论文主要研究近紫外光芯片用红色荧光粉,采用一种简单的溶胶-凝胶法制备了Sr2MgWO6:Eu、Sr2CaMO6:Eu、Sr3WO6:Eu三种体系红色荧光粉。(1)实验研究了Sr2MgWO6:Eu体系红色荧光粉的荧光性能,研究了激活剂浓度与发光性能的关系、Sm3+离子的引入对发光性能的影响以及电荷补偿对发光性能的影响。实验结果表明,激活剂浓度在x=0.1时,Sr2-2xMgWO6:2xEu的荧光性能最佳;Sm3+离子在Sr2MgWO6:Eu体系中可以起到优质敏化剂的作用,Sm3+离子的引入可以拓宽近紫外区的激发光谱,并且能明显的提高发射强度,而且并未发现来自Sm3+的特征发射光谱;采用Li+做电荷补偿效果最好,发射强度约为不做电荷补偿的7倍,并且色纯最高为98.4%,色坐标为(0.66,0.33),非常接近NTSC标准值(0.67,0.33)。此外,Sr2MgWO6:Eu体系红色荧光粉在465nm光激发下的发射强度更大,说明该体系荧光粉也适合应用在蓝光芯片上。(2)实验研究了Sr2CaMO6:Eu体系荧光粉的荧光性能,其激发光谱与近紫外光芯片有极佳的匹配,电荷迁移带覆盖近紫外光区域,峰值位于~400nm处。实验结果表明,激活剂浓度在x=0.04时,Sr2-2xCaMoO6:2xEu的荧光性能最佳;采用Li+、Na+、K+做电荷补偿剂均可以提高荧光性能,但Li+、Na+做电荷补偿更有利于提高荧光粉的纯度;采用W与Mo互补掺杂可以明显提高荧光性能,并且可以使电偶极跃迁5D0-7F2增强,当W/Mo比例为1:1时,整体的荧光性能最佳,此外,当W引入Sr2CaMoO6:Eu体系荧光粉中,可以使荧光粉的表面形貌更加规则。(3)实验研究了Sr3WO6:Eu体系荧光粉的荧光性能,该体系荧光粉在近紫外区域有极强的激发,发射效率以及色纯度也非常高,是一种优质的近紫外光芯片用的红粉。实验发现,Sr3-xEuxWO6当掺杂浓度为x=0.3时,整体效果最佳;Sm3+离子不能起到很好的敏化作用;K+离子是一种优质电荷补偿剂,采用K+做电荷补偿可以明显提高荧光性能,制备的样品具有极高的色纯度,色坐标为(0.655,0.339)。
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