【摘 要】
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白光LED因具有能耗低、寿命长、响应快、尺寸小等优势已成为第四代绿色光源。目前,白光LED主要有两种方式:一种是蓝光芯片与YAG:Ce3+黄色荧光粉组合,但这种方式因缺少红光成分导致白光LED色温偏高、显色指数偏低;另一种是近紫外芯片与蓝、绿、红三色荧光粉组合,但三色荧光粉的相互重吸收、各荧光粉和紫外LED芯片匹配问题以及工艺复杂限制其广泛使用。研发一种能被近紫外LED芯片激发的新型可调冷暖白光荧
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白光LED因具有能耗低、寿命长、响应快、尺寸小等优势已成为第四代绿色光源。目前,白光LED主要有两种方式:一种是蓝光芯片与YAG:Ce3+黄色荧光粉组合,但这种方式因缺少红光成分导致白光LED色温偏高、显色指数偏低;另一种是近紫外芯片与蓝、绿、红三色荧光粉组合,但三色荧光粉的相互重吸收、各荧光粉和紫外LED芯片匹配问题以及工艺复杂限制其广泛使用。研发一种能被近紫外LED芯片激发的新型可调冷暖白光荧光粉能较好克服此类问题。NaSrVO4原料易得,价格便宜,晶体结构稳定。稀土Dy3+在紫外、近紫外光激发下能够发白光。NaSrVO4:Dy3+是一种有望用作紫外、近紫外白光LED的潜在新型白光发射荧光粉。但对其研究的报道至今仍然较少。本文以其为研究对象,研究了以柠檬酸溶胶燃烧法合成NaSrVO4:Dy3+的工艺参数条件和发光特点,探讨其在白光LED中应用的可能性。在优化的工艺条件即燃烧反应温度900℃、保温时间1 h下,合成得到了纯度高、在347 nm的近紫外光激发下发白光的NaSrVO4:Dy3+粉体材料。其发射光谱特征为由位于484 nm的蓝光发射峰(对应于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2跃迁)和580 nm的黄光发射峰(Dy3+离子的4F9/2→6H13/2跃迁),这两种发射光组合成白光。Dy3+的掺杂浓度为5 mol%,NaSrVO4:0.05Dy3+荧光粉的白光发射强度相对最强,当Dy3+的掺杂浓度升高到6 mol%时,发光强度降低,发生浓度猝灭效应。Dy3+进入NaSrVO4基质晶格取代部分Sr2+导致电荷不平衡,会产生空位VSr"而影响了荧光粉的发光强度。通过掺入电荷补偿剂Li+能够有效地提高发光效果。实验研究结果表明,当Li+掺入量为1 mol%时,对合成样品的发光强度增强最明显。碱土金属离子Mg2+、Ca2+、Ba2+分别取代部分Sr2+对NaSrVO4:Dy3+样品的发光强度具有增强作用。当其掺入量分别为0.03 mol、0.04 mol和0.04 mol时,仍然得到无其它杂相的高纯NaSrVO4:Dy3+荧光粉,且发光强度增强效果最为显著。La3+、Dy3+共掺合成的NaSrVO4:0.05Dy3+,0.0075La3+相较于NaSrVO4:0.05Dy3+荧光粉样品具有更高的发光强度和量子效率。这表明稀土La3+掺入可起到能量传递作用,将吸收的能量传递给发光中心Dy3+离子,提高发光强度。研究结果表明,NaSrVO4:Dy3+是一种在白光LED中具有潜在应用价值的白光荧光材料。
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