SrLa4Si3O13-Eu3+,Tb3+熒光粉光譜特征與能量傳遞機(jī)制研究.pdf

1、白光LED具有高光效、低能耗、環(huán)保無污染和長壽命等優(yōu)點(diǎn)，使其成為全球半導(dǎo)體和照明領(lǐng)域的第四代固體照明光源。目前商用白光 LED是由藍(lán)光 LED芯片和黃色熒光粉 YAG:Ce3+組成的。熒光粉作為白光LED的重要組成部分，性能對LED發(fā)光具有很大的影響。由于YAG熒光粉發(fā)光光譜中缺少紅光成分，發(fā)光為冷白光，不利于人眼健康。商用 LED具有顯色指數(shù)偏低和色溫偏高等缺點(diǎn)，為了解決這些問題，研究人員致力于開發(fā)新體系且性能優(yōu)異的熒光粉。白光 LE

2、D芯片工作在150℃溫度下，所以其物理、化學(xué)穩(wěn)定性極其重要，而硅酸鹽常具有良好的物理與化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，并且原料豐富，價(jià)格便宜。所以，本文主要研究硅酸鹽熒光粉選取 SrLa4Si3O13為基質(zhì)，分別單摻Eu3+、Tb3+離子和兩個(gè)離子共摻，研究紅色、綠色和黃色熒光粉發(fā)光性能及其能量傳遞機(jī)制，具體如下：
　　（1）采用高溫固相法在空氣氛圍下制備 SrLa4-xSi3O13:xEu3+紅色熒光粉。分別采用 X射線衍射儀、熒光

3、光譜儀以及熒光粉激發(fā)光譜與熱猝滅系統(tǒng)對樣品的晶體結(jié)構(gòu)、激發(fā)&發(fā)射光譜、熒光衰減壽命和熱穩(wěn)定性進(jìn)行研究測試。樣品通過 XRD結(jié)果表明樣品為所需要的熒光粉結(jié)構(gòu)。樣品的激發(fā)光譜表明，該熒光粉可以分別被紫外（393nm）與藍(lán)光（462nm）激發(fā)發(fā)射紅光，最強(qiáng)發(fā)射峰位615nm左右。通過對熒光粉的光譜分析，可以計(jì)算能量傳遞類型。樣品的熱穩(wěn)定性較好。該熒光粉可以增加三基色白光 LED中的紅光成分，也可以添加到Y(jié)AG中，增加其發(fā)光光譜中的紅光成分，進(jìn)

4、而提高LED的顯色指數(shù)。
　?。?）采用高溫固相法在空氣氛圍下制備 SrLa4-xSi3O13:xTb3+綠色熒光粉。對樣品分別進(jìn)行了 XRD、熒光光譜、熒光衰減壽命以及熱穩(wěn)定性的測試。樣品通過 XRD結(jié)果表明樣品為所需要的熒光粉結(jié)構(gòu)。分析 PL&PLE熒光光譜測試，該熒光粉可以被紫外激發(fā)，最強(qiáng)發(fā)射峰位于544nm綠光處。樣品的壽命為6.5μ s。樣品具有較好的熱穩(wěn)定性。所以SrLa4-xSi3O13:xTb3+可以作為綠色熒光粉

5、使用組裝紫外激發(fā)三基色白光LED。
　?。?）采用用高溫固相法在空氣氛圍下制備熒光粉SrLa3.6-xSi3O13:0.4Tb3+,xEu3+，研究Tb3+與Eu3+之間的能量傳遞機(jī)制和光譜調(diào)控。樣品通過 XRD以及 XRD的 Rietveld分析測試結(jié)果表明樣品為所需要的熒光粉結(jié)構(gòu)。熒光光譜測試結(jié)果顯示，隨著 Eu3+濃度的增加，Eu3+離子的發(fā)射峰強(qiáng)度增強(qiáng)， Tb3+發(fā)射峰強(qiáng)度降低，這說明能量傳遞方向?yàn)?Eu3+→Tb3+。計(jì)