白光LED用磷酸盐荧光粉的制备及其发光性能研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xianshengh
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在普通照明领域中,75%以上的白光发光二极管(White Light Emitting Diodes,WLED)都是使用荧光粉进行光谱转换的pc-WLED(phosphor-converted WLED)。近年来,近紫外LED芯片和三基色荧光粉或者白光荧光粉组合来实现pc-WLED的方法,以其显色指数高,色温可调性和能量损耗少等优势,而使其成为荧光粉领域的研究热点。因此,研究新型的三基色荧光粉或白光荧光粉具有重要意义。本文以新型Na3Gd(PO42磷酸盐为基质,采用高温固相法制备了以下荧光粉,并对其发光性能进行研究:(1)合成Na3Gd(PO42:A(A=Sm3+,Tb3+,Ce3+)三基色荧光粉。Na3Gd(PO42:Sm3+荧光粉的发射光谱分别以565,600和647 nm为中心的三个发射峰组成,其归因于从激发态4G5/2到地能级6H5/2,6H7/26H9/2的能量跃迁,实现红光发射。Na3Gd(PO42:Tb3+荧光粉的发射光谱在545 nm出现一个强烈的发射强峰,处于绿色光区,对应Tb3+5D 47F5能级跃迁。Na3Gd(PO42:Ce3+荧光粉,由于Ce3+的4f65d14f7允许跃迁,其发射光谱有350-450nm的宽谱,表现出强烈的蓝光发射。通过调配三基色荧光粉的比例,进行LED的器件封装获得白光。(2)合成Na3Gd(PO42:Dy3+/Eu3+白光荧光粉。激发光谱中,Eu3+的发射带与Dy3+有较大重叠,Eu3+离子作为Dy3+离子的敏化剂将能量传递给Dy3+。Eu3+离子发射的红光,能够很好与Dy3+的发出的冷白光进行很好的混合。通过改变Eu3+的掺杂浓度,可以获得不同色温的白光,当Eu3+的掺杂浓度为x=0.03时,荧光粉的色坐标为(0.3472,0.3493),获得接近国际照明委员会规定的标准白光。(3)合成Na3Gd(PO42:Eu2+/Mn2+白光荧光粉。发射光谱中,敏化剂Eu2+离子到激活剂Mn2+离子之间存在有效的能量传递,属于电多极相互作用,使得荧光粉具有较高的荧光效率。通过改变Mn2+的掺杂比例,其荧光粉的CIE色坐标显示出发射光可由蓝光转变为白光再到红光,当Mn2+掺杂浓度为0.01时,荧光粉的色坐标为(0.3334,0.3204),获得白光荧光粉。
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