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白光LED由于体积小、节能、环保、长寿命等优点而引起人们的广泛关注,被称为第四代照明光源。白光LED实现的最成熟方式是荧光粉转换方法,即在LED芯片周围包覆荧光粉。因而白光LED用荧光粉的性能和制备越来越受人们的重视。本文采用高温固相法合成可用于白光LED的荧光粉即可被蓝光或近紫外有效激发的荧光粉体系,并研究其光谱特性。本文的主要内容包括:
(1)采用高温固相法制备了NaY(WO4)2:Eu3+发光材料。分别用X射线粉末衍射(XRD)、发光光谱(PL)等手段研究了发光粉的晶体结构以及发光性能。XRD结果表明,Eu3+掺杂浓度达到25%(摩尔分数)时,仍然能够形成纯相的NaY(WO4)2:Eu3+多晶粉末。NaY(WO4)2:Eu3+的激发光谱由强度很大的宽激发带(220~300nm)和锐线谱(峰值位于393和465nm)组成,其中宽激发带源于O2-→W6+和O2-→Eu3+电荷转移,锐线谱属于Eu3+的4f-4f跃迁吸收,发射光谱显示随Eu3+浓度的增大,NaY(WO4)2:Eu3+光发射强度逐渐增大,当Eu3+浓度为20%时,发射强度达到最大,随后出现浓度猝灭。
(2)采用高温固相法制备了NaY(WO4)2:Dy3+发光材料,产生黄光发射,研究其光谱特性,主发射峰为575nm,发射光谱显示:260 nm左右激发时,此时为基质吸收激发,随着Dy3+浓度的增大,NaY(WO4)2:Dy3+材料发光强度先增大后减小,最强的发光浓度为8%;352nm激发时,此时为掺杂离子本身吸收激发,随着Dy3+浓度的增大,NaY(WO4)2:Dy3+材料发光强度不断减小,最强的发光浓度为2%。
(3)采用高温固相法制备了一系列NaY(WO4)2:Tm3+发光材料和Dy3+离子、Tm3+离子共掺杂的NaY0.7(WO4)2:Dy3+Tm3+白色发光材料,对其结构特性及发光性能进行了研究,通过探讨了Dy3+、Tm3+两种离子的浓度对白光荧光粉的色坐标的影响,寻找到了适合近紫外光激发的荧光粉的最优浓度。