论文部分内容阅读
白光发光二极管(LED)具有低能耗、高效率、长寿命和无汞污染等优点,被誉为继白炽灯、荧光灯和高压汞灯后的下一代固体照明光源。目前,白光LED的制作主要采用荧光体转换的方法,如果想获得高品质的白光,光谱中必须含有红光成分,故红色荧光粉在白光LED组成中扮演着重要角色。红色荧光粉以硫化物、硫氧化物为主,其存在发光效率低、化学性质不稳定等缺陷,这成为制约白光LED发展的瓶颈之一。针对这一现状,本文分别采用固相法和溶胶-凝胶法合成NaGd (WO4)2:Eu3+荧光粉,并系统的研究了粉体的制备工艺、结构与发光性能之间的关系。采用高温固相法制备NaGd1-x(WO4)2:Eu3+x (x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)系列红色荧光粉。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光分光光度计(PL)等分析手段研究了不同温度煅烧下所得粉体的晶体结构和发光性质。结果表明：该系列红色荧光粉的最低合成温度为1000℃,其结构均为四方晶系的白钨矿结构。发光光谱测试结果表明：NaGd1-x(WO4)2:Eu3+x荧光粉均能被近紫外光(393 nm)以及蓝光(464 nm)有效激发,其发射主峰位于592 nm和615 nm处,来源于Eu3+离子的5Do→7F1和5Do→7F2跃迁发射。研究了不同的煅烧温度和Eu3+掺杂浓度对该系列发光粉发光强度的影响。结果表明：随着Eu3+离子掺杂量的增大和煅烧温度的升高,样品的发光强度先增大后减小,其Eu3+离子最佳掺杂浓度与最佳煅烧温度分别为25 mo1%与1000℃。采用高温固相法合成了NaGd0.75-x(W04)2:Eu3+0.25Bix和NaGd0.75-x(WO4)2: Eu 0.25Smx系列红色发光粉。研究了敏化剂Bi3+离子和Sm3+离子的掺入对NaGd0.75.x(W04)2:Eu3+0.25荧光粉结构及发光性能的影响。研究发现,Bi3+和Sm3+的掺入并没有改变NaGd0.75(WO4)2:Eu3+0.25的晶体结构,但在紫外光的激发下,由于Bi3+和Sm3+离子与Eu3+之间存在能量传递,从而使其发光强度随敏化剂Bi3+和Sm3+离子浓度的变化而变化。其最佳掺杂浓度分别为Bi3+:4 mol%. Sm3+:1 mol%。采用溶胶-凝胶法制备了NaGd1-x(WO4)2:Eu3+x系列荧光粉,研究了不同煅烧温度、Eu3+掺杂浓度对其发光性能的影响。结果表明,溶胶-凝胶法的最佳合成温度为900℃,Eu3+离子的最佳掺杂浓度为25 mo1%。最后将高温固相与溶胶-凝胶两种方法制备的样品进行比较,分析得出高温固相法制备的样品具有较高的发光效率。