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发光材料已应用于各个领域当中,其中以照明显示领域应用最为广泛,目前此领域中研究的热点集中在LED用发光材料,特别是白光LED作为新一代节能光源引起了人们的广泛关注。当前实现白光的主流方案是荧光粉转换方法。由于荧光粉决定白光LED的光转换效率、流明效率、光通、相关色温、色坐标及显色指数等重要特性。因此,开发新型荧光粉及对现有荧光粉的改性对白光LED的发展具有重要意义。本文以高温固相法和水热法为基础,在新型荧光粉的开发和现有荧光粉的纳/微米结构的设计合成、形貌控制、形成机理和发光性质等方面进行了一些探索性的研究。获得的有意义的结果有:
首先,采用高温固相法制备了紫外LED用光色可调荧光粉Sr3Al2O5Cl2:Ce3+,Eu2+,通过改变Ce3+和Eu2+离子的掺杂浓度,可以调节其发光颜色为蓝色、白色或橙黄色,实现单一基质白光LED。并进一步讨论了Ce3+和Eu2+离子的能量传递机理。
其次,开发出新型氮氧化物荧光粉Gd4Si2N2O7:Ln3+(Ln=Ce,Tb,Dy)。确定其结构与Tb4Si2N2O7相同,属于单斜晶系。研究了GchSi2N2O7:Ln3+(Ln=Ce,Tb,ny)的发光性质。报道MSi2O2N2:Eu2+(M=Sr,Ba)的新型制备方法,并研究MSi2O2N2:Eu2+(M=Sr,Ba)的光致发光和低压阴极射线发光性质。制备出青色荧光粉Mg2SnOa:Mn2+,其阴极射线发光强度可以与商用ZnO:Zn媲美。
再次,采用水热法制备了Sr5(PO4)3chEu2+荧光粉纳米束。避免了Sr5(PO4)3(OH)杂相的伴生,成功实现了液相体系中铕离子的还原。
最后,采用溶剂热法制备了In2O2S亚微米球。探讨了表面活性剂、溶剂比例等因素对产物形貌的影响。并实现了不同尺寸亚微米球的可控制备。研究了掺杂Eu3+、Tb3+、yb3+/Er3+、yb3+/Tim3+、yb3+/Ho3+的Gd2O2S的下转换和上转换发光性质。研究过程中还获得了ImNa(SO4)2·H2O纳米束,并研究了Ce3+、Tb3+掺杂的Yna(So4)2·H2O荧光粉的发光性质及能量传递机理。