白光LED用鉬（鎢）酸鹽熒光粉的制備與發(fā)光性能研究.pdf

1、時至今日，白光LED由于長壽命、節(jié)能、高效、易組裝等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用到很多領(lǐng)域中如背光源、汽車頭燈以及普通照明，被譽為第四代照明綠色光源。白光LED實現(xiàn)的最成熟方式是熒光粉轉(zhuǎn)換方法，即在LED芯片周圍包覆熒光粉。因而白光LED用熒光粉的性能和制備越來越受人們的重視。本文采用高溫固相法制備可用于白光LED的熒光粉即可被近紫外或藍(lán)光有效激發(fā)的熒光粉體系，并研究其晶體結(jié)構(gòu)與光譜特性。本文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)采用高溫固相法合成了新

2、型紅色熒光粉系列La2-xMoO6∶ xEu3+(x=0.07，0.10，0.15，0.30，0.45，0.60，0.80)，經(jīng)過XRD測試分析發(fā)現(xiàn)，其樣品的XRD衍射峰與La2MoO6標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS24-0550基本吻合，為純相的四方晶系(γ)，晶格參數(shù)a=b=4.097(A)，c=16.010(A)，空間群為I-42m(121)。此外，當(dāng)Eu3+離子摻雜濃度x≤0.30時，樣品的衍射峰強而尖銳，具有很好的結(jié)晶度，有利于發(fā)光;但當(dāng)

3、x＞0.30時，樣品的衍射峰變寬且強度下降，還出現(xiàn)微量雜質(zhì)相Eu2MoO6(JCPDS24-0417，單斜晶系)。以621 nm為監(jiān)控波長測試樣品La2-xMoO6∶ xEu3+的激發(fā)光譜，發(fā)現(xiàn)各樣品激發(fā)峰的位置及峰型非常相似，只是強度有所不同，都有兩部分組成，一是峰值位于315 nm的寬帶峰，二是由Eu3+離子f-f躍遷產(chǎn)生的特征線狀尖銳的激發(fā)峰，以394 nm、466 nm兩處的激發(fā)峰為主，且強度遠(yuǎn)強于寬帶峰，適合用于近紫外(350

4、 nm～410 nm)或藍(lán)光激發(fā)。當(dāng)用466 nm激發(fā)樣品La2-xMoO6∶ xEu3+時，發(fā)射光譜由一組線狀峰組成，為Eu3+離子的特征發(fā)射峰，分別為580 nm(5D0→7F0)，595 nm(5D0→7F1),614 nm(5D0→7F2),621 nm(5D0→7F2),656 nm(5D0→7F3),697 nm(5D0→7F4)，其中5D0→7F2躍遷發(fā)射峰強度遠(yuǎn)大于其他發(fā)射峰。且當(dāng)Eu3+摻雜濃度x=0.30時樣品發(fā)光強

5、度達(dá)到最大值，隨著Eu3+離子摻雜濃度的進一步增大，會出現(xiàn)濃度猝滅現(xiàn)象，是由電多極-電多極相互作用造成的。另外，用W6+部分取代Mo6+，能顯著提高樣品發(fā)光強度，可能是少量的W6+取代Mo6+改善了發(fā)光中心Eu3+的晶體場環(huán)境以及阻隔了MoO6之間的能量轉(zhuǎn)移過程造成的。一言以蔽之，這種新型的鉬酸鹽基質(zhì)紅色熒光粉La2Mo(W)O6∶ Eu3+可用做近紫外光或藍(lán)光激發(fā)的白光LED用紅色熒光粉。
　　(2)通過高溫固相法合成系列Ba2

6、Zn1-xEuxWO6(x=0.01，0.02，0.03，0.04，0.05)橙紅色熒光粉。經(jīng)過XRD測試分析，發(fā)現(xiàn)其晶相較純，為雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，屬于立方晶系，與Ba2ZnWO6標(biāo)準(zhǔn)卡片(JCPDF73-0134)相匹配，少量的Eu3+摻雜并沒有引起基質(zhì)晶格結(jié)構(gòu)的畸變。以597 nm為監(jiān)控波長，測試樣品的激發(fā)光譜，發(fā)現(xiàn)在250～350 nm之間有一個強的寬帶激發(fā)峰，其主峰中心位于310 nm附近，屬于WO6基團中的O2-→W6+之間的電荷

7、躍遷;此外，位于350～500nm范圍內(nèi)存在強度相對很弱的一系列的窄帶激發(fā)峰，屬于Eu3+離子的f-f躍遷特征躍遷峰。利用310 nm波長激發(fā)系列樣品，樣品發(fā)射出橙紅色的光，主發(fā)射峰位于597 nm，且其發(fā)光強度在摻雜濃度為x=0.03達(dá)到最大。由于上述制得的系列熒光粉不適用于近紫外激發(fā)，故引入Mo6+部分替代W6+，合成系列樣品Ba2Zn0.07Eu0.03MoyW1-yO6(y=0，0.20，0.30，0.40，0.60，0.80)

8、，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)其電荷遷移帶的范圍已得到拓寬，電荷遷移帶主峰紅移至380 nm處，適用于近紫外LED芯片激發(fā)，但發(fā)光強度有所下降。
　　(3)采用高溫固相法合成了系列CaY2-x(MoO4)4∶ xTb3+(x=0.05，0.10，0.30，0.45，0.60，1.00)綠色熒光粉，并對其進行了XRD測試與熒光光譜測試。XRD結(jié)果表明:在950℃燒結(jié)溫度下，樣品的主衍射峰與標(biāo)準(zhǔn)卡片CaMoO4(JCPDF No.29-0351)一一

9、對應(yīng)，為四方晶系的類白鎢礦(Scheelite-like)結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)良好的結(jié)晶性能，少量的摻雜幾乎沒有對基質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響。以545 nm作為監(jiān)控波長測試了系列樣品CaY2-x(MoO4)4∶ xTb3+的激發(fā)光譜，發(fā)現(xiàn)位于486 nm處的銳線峰明顯強于寬帶峰和其他的銳線峰，且其電荷遷移帶位置會隨著摻雜Tb+濃度的增加而出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象。當(dāng)用486 nm波長激發(fā)該系列樣品時，發(fā)射出強烈的綠光，主發(fā)射峰位于545 nm，歸屬為5D4→7F5躍遷