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荧光粉转换型白光LED,由于具有发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、体积小、以及无污染等优点,已成为极具潜力的照明商品。针对荧光粉的研究,国内外的动向趋向于合成温度低、发光亮度高和化学性能稳定的碱土卤硅酸盐单一基质荧光粉。为克服固相反应法在合成碱土卤硅酸盐荧光材料时表现出的能耗大、效率低、粒径不均、易混入杂质、对设备要求高等缺点,本文采用溶胶凝胶法和水热合成法分别制备含卤碱土硅酸盐系荧光材料,并对其荧光性能进行研究。
溶胶-凝胶法制备Ca10Si6O21Cl2粉体。通过综合热(DTA-TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析,得出制备纯度高、结晶性能好、粒径均匀且分散性好的Ca10Si6O21Cl2粉体的煅烧工艺:煅烧温度是750℃,保温时间是4h。在该工艺条件下合成的Ca10Si6O21Cl2:xEu,yMn荧光材料体系中,当用Eu离子单独掺杂激活Ca10Si6O21Cl2样品时,体系中会形成两个不同峰值的跃迁发光,峰值分别为431nm和530nm;当用Mn离子单独掺杂Ca10Si6O21Cl2样品时,体系不会发光;当同时用Eu和Mn掺杂激活Ca10Si6O21Cl2样品时,体系会形成三个不同峰值的跃迁发光,峰值分别为435nm,530nm和591am,三个谱带(435nm,530nm和591nm)叠加在Ca10Si6O21Cl2单一基质中实现了白光发射。Ca10Si6O21Cl2:xEu,yMn体系荧光材料在350nm-410nm波段范围内有很强的激发,是非常适合InGaN芯片激发的单一基质白光LED用荧光粉。
水热合成法制备Ca2SiO3Cl2粉体,通过XRD、SEM等对采用不同水热温度得出的粉体进行测试、分析,得出制备纯度高、结晶性能好、粒径均匀且分散性好的Ca2SiO3Cl2粉体的水热合成工艺:水热温度为240℃,保温时间是12h。在该工艺条件下合成的Ca2SiO3Cl2:xEu,yMn荧光材料体系中,当用Eu离子单独掺杂激活Ca2SiO3Cl2样品时,体系中会形成两个不同峰值的跃迁发光,峰值分别为419nm和499nm;当用Mn离子单独掺杂Ca2SiO3Cl2样品时,体系不会发光;当同时用Eu和Mn掺杂激活Ca2SiO3Cl2样品时,体系会形成三个不同峰值的跃迁发光,峰值分别为426nm,499nm和580nm,三个谱带(426nm,499nm和580nm)叠加在Ca2SiO3Cl2单一基质中实现了白光发射。Ca2SiO3Cl2:xEu,yMn体系荧光材料在350nm-410nm波段范围内也有很强的激发,也是非常适合InGaN芯片激发的单一基质白光LED用荧光粉。