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白光LED具有寿命长、绿色环保、高效节能等优点,在照明和显示领域有着巨大的应用前景。目前,荧光转换是最主要的白光LED实现形式,荧光粉作为关键构成部分,其性能会严重影响白光LED的光色品质。在实际工作中,芯片结温的升高会导致荧光粉发光热猝灭,严重影响白光LED的光效、光色参数和可靠性。因此,研究LED用荧光粉发光的温度特性,对改善其服役性能非常重要。以Ba2SiO4∶Eu2+和Sr3SiO5∶Eu2+为代表的硅酸盐荧光粉,具有化学稳定性好、价格低廉且光色丰富可调等优点,为重要的LED荧光粉类型之一。本文在全面考察两类荧光粉光色参数随温度变化规律的基础上,重点研究了激活剂Eu2+含量和基质掺杂对这两类荧光粉温度猝灭特性的影响,并通过系统探讨各类能量转移过程的温度依赖性,揭示决定两类荧光粉温度猝灭的主导机制。 1)随温度升高,Ba2SiO4∶Eu2+荧光粉的发光强度快速降低(150℃下降约70%),温度猝灭严重,且同时发射峰蓝移,发射光谱展宽,引起色坐标显著变化。激活剂Eu2+含量对Ba2SiO4∶Eu2+荧光粉的温度猝灭特性影响较小,但Sr掺杂显著影响其温度猝灭特性。随Sr掺杂量的升高,温度猝灭呈现先改善后劣化的趋势,当Sr掺杂量为50%时,温度猝灭程度最小,温度猝灭特性对基质组分的复杂依赖关系主要是光致电离和交叉点无辐射跃迁返回两种机制相互竞争的结果。 2)对于Sr3SiO5∶Eu2+荧光粉,研究了光照和温度对其发光强度可逆和不可逆影响。室温持续光照可导致Sr3SiO5∶Eu2+发光强度连续下降,但撤去光照后强度回复,这一现象可能与材料内部的陷阱能级有关。高温处理可使Sr3SiO5∶Eu2+发光强度降低,且光照的协同作用可以加剧此劣化过程,这一现象可归结于激活离子Eu2+的光辅助热氧化所致。 3) Sr3SiO5∶Eu2+荧光粉150℃的发光强度下降约17%,优于Ba2SiO4∶Eu2+。但随温度升高,发射峰位同样逐渐蓝移,发射光谱展宽,色坐标发生变化。Eu2+浓度和Ba掺杂量显著影响Sr3SiO5∶Eu2+荧光粉温度猝灭特性,猝灭程度随Eu2+含量升高逐渐增强,但掺杂Ba可改善其温度猝灭特性。在较低温区,(Ba, Sr)3SiO5∶Eu2+荧光粉的发光强度随温度升高反而稍有增强,这一异常现象可能与荧光粉内部的陷阱能级有关。