WLED用双钙钛矿红色荧光粉A2B(W,Mo)O6:Eu3+,Na+的性能研究

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白光LED作为第四代固体照明光源,具有体积小、发光效率高、节能环保、使用寿命长等优点,开辟了绿色照明光源的新时代,具有广阔的应用前景。然而目前白光LED用红色荧光粉相比蓝、绿荧光粉而言性能仍有不足,研制出一种与近紫外LED芯片有较好匹配,发光效率高,物理化学性质稳定,且发光颜色纯正的白光LED用红色荧光粉,对LED的发展具有重大的意义。本文采用传统高温固相法,通过升温至700oC保温1h,继续升温至1050oC煅烧2h,最后在1300oC高温反应4h的分阶段式煅烧工艺合成了白光LED用双钙钛红色荧光粉Sr2CaMoO6:Eu3+。XRD分析结果表明Sr2CaMoO6:Eu3+红色荧光粉具有正交晶系的钙钛矿结构,空间群为Pmm2,荧光光谱则表明其电荷迁移带覆盖近紫外区域,可被近紫外光有效激发产生较强的橙红光。探究不同的电荷补偿剂(M=Li+,Na+,K+)对Sr2Ca0.9Eu0.1MoO6发光性能的影响,在确定Na+为最佳电荷补偿剂后,制备A、B位Eu3+/Na+共掺杂于Sr2CaMoO6系列荧光粉,采用XRD和拉曼光谱的分析结果表明,Eu3+/Na+确实按化学配比掺入该体系的A、B位,且Eu3+掺杂A位时荧光发射强度虽低于B位,但其在紫外光激发下发射617nm处的红光。对A位掺杂的Sr2-2xEuxNaxCaMoO6性能探究发现Eu3+/Na+的最佳掺杂浓度为x=0.15,对荧光粉的发光浓度猝灭机理探究发现,Eu3+在Sr2CaMoO6基质中的能量传递机制为电偶极一电偶极的多极矩相互作用。探究不同W/Mo含量对Sr1.8Eu0.1Na0.1CaWyMO1-yO6荧光粉结构及发光性能的影响,综合考虑发光强度及CIE色坐标确定最佳W/Mo比为9:1,其CIE坐标为(0.663,0.3368),与理想的红光十分接近,发射的红光颜色纯正,具有较高的饱和度,表明性能最佳配比Sr1.8Eu0.1Na0.1CaW0.9Mo0.1O6为有前景的新型红光荧光粉。采用紫外漫反射光谱测试其吸收光谱,计算出基质Sr2CaMoO6的吸收带为2.94ev,绘制出Sr2CaMoO6:Eu3+在紫外光(399nm)激发下能量传递过程的能级图。基于上述研究,采用电磁偶极跃迁之比作为荧光探针,对不同晶型结构的A2BMoO6:Eu3+,Na+(A=Sr2+,Ba2+;B=Ca2+,Mg2+,Zn2+)体系进行探究,初步总结正交系(Sr2CaMoO6),四方系(Sr2ZnMoO6)、立方系(Ba2CaMoO6、Ba2ZnMoO6、Ba2MgMoO6)A、B位掺杂Eu3+,Na+后荧光发射光谱的电偶极跃迁与磁偶极跃迁之比与许容因子的联系。
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