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几种LED用氧化物基荧光粉的制备和发光性能研究

【摘要】: 发光二极管(Light emitting diodes)又称固体光源,具有节能、环保、全固体化、寿命长等优点,是二十一世纪人类解决能源危机的重要途径之一。其中用“荧光粉转换法”制造LED (pc-LED)受到许多国家和研究工作者的高度关注。荧光粉性能的好坏直接影响LED的发展,目前的LED用荧光粉存在两个主要问题,一是蓝光LED用黄粉缺少红色组分,复合白光显色性差;二是紫外LED用三基色粉发光效率低,复合白光亮度低,因此改善现有主流荧光粉性能或开发新型荧光粉是一项有意义的工作。 采用高温固相法制备了红粉CaMoO4:Eu3+并进行掺杂(Si,Nb,V,Sr,Tb,Pb等)改性,首次发现当在Mo位置掺入Si、Nb时,发光强度显著提高,分别达到红粉Y2O2S:0.05Eu3+的5.5和4.2倍(λex=393 nm);对与CaMoO4同结构的NaEu(MoO4)2进行Si、Nb的取代,发现其亮度提高到Y2O2S:0.05Eu3+的3.8和3倍(λex=393 nm)。此外两种红粉物理化学性能稳定,无污染,有望取代硫化物应用于紫外LED与 采用高温固相法制备了YVO4:Bi3+,M3+(M=Dy,Er)系列样品,首次研究了其在LED应用波长下(350 nm)的发光性能,发现YVO4:Bi3+,Dy3+样品在365 nm紫外光激发下发射强烈黄光,是一种潜在的紫外LED用黄粉;YVO4:Bi3+,Er3+样品在365nm紫外光激发下发射纯正白光,最佳样品色坐标为(0.33,0.33),从而在单一体系实现白光发射。在YVO4:Bi3+,M3+(M=Dy,Er)体系中掺入P后,其发光强度明显提高,分别提高23%和27%。 首次利用高浓度的C02气氛保护Co气氛还原采用高温固相法合成了MCO3(M=Sr,Ba)基荧光粉,发现Sr1-xBaxCO3:Eu2+样品能在紫外-蓝光区有效激发,发光颜色从橙黄到深红可调,可同时适用于蓝光和紫外LED芯片。 此外还采用高温固相法首次合成了假板钛矿结构Y2TiO5基荧光粉研究了其发光性能。 本论文开展的现有荧光粉的掺杂改性和新型荧光粉的开发研究得到了一系列有益结果,为解决目前LED用荧光粉面临的问题提供了一定的指导作用,为下一步工作的展开提供了一定的实验参数。

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