论文部分内容阅读
白光发光二极管(白光LED)因其对环境友好、无毒、全固态等诸多优点成为了新一代的固态光源,在照明及显示领域有很好的应用前景。因此,研发一种具有好的发光稳定性和发光效率的白光LED荧光粉具有实际意义。在众多稀土发光材料基质中,钼酸盐具有稳定的物理化学性质,并在紫外区域有吸收,因此通过掺杂Eu3+/Tb3+离子,在紫外光激发下,有望得到单一基质白:光发射。本文选取了二元钼酸盐Li2Zn2(MoO4)3、Na2Zn5(MoO4)6、K4Zn(MoO4)3为基质,以Eu3+和Tb3+为激活剂,制备了一系列具有红光、绿光、白光发射的荧光粉。通过差热热重、红外光谱、X射线衍射和荧光光谱,研究了荧光粉的热稳定性、物相组成和发光性能。采用凝胶-燃烧法制备了系列稀土Eu3+单掺、Eu3+/Tb3+共掺杂Li2Zn2(MMoO4)3基荧光粉,研究了溶液的pH(pH=1,3,5,7,9)、金属离子与络合剂柠檬酸的物质的量之比(C/M=1:1,1.5:1,2:1,2.5:1)、焙烧温度(550℃,600℃,650℃,700℃,750℃)对荧光粉性能的影响。结果表明,不同的制备条件对基质的物相组成没有明显影响,样品均为较纯的单一正交相钒铁铜矿结构,属于Pnma空间群。将Eu3+和Tb3+共掺杂于该基质,在紫外光(308 nm)激发下,Li2Zn2(MoO4)3:xEu3+,yTb3+荧光粉在x=1%~4%变化时,Tb3+的掺杂量可以在Eu3+掺杂范围y=x~12%内均可得到白光发射,说明将Eu3+、Tb3+共掺于该基质可以在很大范围内获得理想的白光发射荧光粉。且其最佳白光色坐标为(0.330,0.310),接近于美国国家电视标准委员会NTSC标准白光色坐标(0.330,0.330)。利用不同条件下Li2Zn2(MoO4)3:xEu3+,yTb3+的发光性能详细探讨了基质与Eu3+、Tb3+之间存在的能量传递。采用凝胶-燃烧法制备了系列稀土Eu3+/Tb3+掺杂Na2Zn5(MoO4)6基荧光粉。溶液的pH、柠檬酸的量、焙烧温度的改变,对物相组成没有明显的影响,均可得到三斜相的Na2Zn5(MoO4)6单一相,属于Pi空间群。当Eu3+和Tb3+共掺杂于该基质,在紫外光(299 nm)激发下可以得到较广范围的白光发射,随着Eu3+的掺杂量的升高荧光粉的色坐标从白光移向橙光区。利用不同条件下Na2Zn5(MoO4)6:xEu3+,yTb3+的发光性能详细探讨了在MoO42-,Eu3+和Tb3+之间存在的能量传递。采用凝胶-燃烧法制备了稀土离子Eu3+/Tb3++掺杂K4Zn(MoO4)3基荧光粉,不同的制备条件对物相组成没有明显的影响,均可得到正交相的K4Zn(MoO4)3单一相,属于Pnma空间群。K4Zn(MoO4)3:xEu3+,y%Tb3+荧光粉在紫外光(383 nm)激发下,当x=1%,y=10%时其色坐标为(0.235,0.232),位于蓝光区域;当x=3%,y=10%时,其色坐标移至(0.292,0.269),位于白光区域,实现了蓝光发射到白光发射。探讨了在MoO42-,Eu3+和Tb3+之间存在的能量传递。本论文以碱金属/锌二元钼酸盐Li2Zn2(MoO4)3、Na2Zn5(MoO4)6、K4Zn(MoO4)3为基质,掺杂Eu3+/Tb3+得到具备物理化学性质稳定、发光性能良好的具有红光、绿光、白光发射的荧光粉。通过对比三种白光荧光粉发现,Li2Zn2(MoO4)3:Eu3+,Tb3+的白光发射范围更广泛,白光发射更为稳定。