三種LED用硅酸鹽基發(fā)光材料的制備及其發(fā)光性能研究.pdf

1、作為新一代的照明光源，白光發(fā)光二極管(light emitting diodes，LED)以其壽命長(zhǎng)、節(jié)能度高、環(huán)保綠色等顯著特征，正在開啟人類照明領(lǐng)域的新篇章。目前應(yīng)用最廣泛的白光LED采用的是熒光轉(zhuǎn)化型白光LED(簡(jiǎn)稱pc-LED)，發(fā)光材料作為 pc-LED的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣可以直接影響白光 LED器件的品質(zhì)，因此相關(guān)發(fā)光材料的研究受到了人們的廣泛關(guān)注。目前pc-LED獲得白光的方式主要有藍(lán)光芯片復(fù)合YAG:Ce3+黃色

2、發(fā)光材料和(近)紫外芯片復(fù)合紅、綠藍(lán)三基色發(fā)光材料兩種方案。本論文針對(duì)目前(近)紫外芯片匹配發(fā)光材料所存在的一些問(wèn)題，系統(tǒng)研究了三種新型綠色、藍(lán)色以及白色發(fā)光材料制備及其發(fā)光特性。主要內(nèi)容如下:
　　第一部分：采用Al-Al離子對(duì)雙取代Mg-Si離子對(duì)的方式，經(jīng)高溫固相反應(yīng)合成了Ca(Mg0.8。Al0.2)(Si1.8。Al0.2)O6:Eu2+的單相樣品。由晶體結(jié)構(gòu)精修及能量色散X射線譜確定了樣品的晶體結(jié)構(gòu)及元素構(gòu)成。該樣品在

3、365nm的激發(fā)下呈現(xiàn)很強(qiáng)的藍(lán)光發(fā)射，發(fā)射峰值在446nm處，色坐標(biāo)為(0.144,0.113)。在380nm激發(fā)下，該樣品的發(fā)射峰積分強(qiáng)度可達(dá)到商用粉BAM的46.95％，量子效率為41.32%。并且進(jìn)行 Al-Al離子對(duì)雙取代 Mg-Si離子對(duì)后，樣品的熱穩(wěn)定性較CaMgSi2O6:Eu2+有很大的提高。
　　第二部分：采用高溫固相法于1435℃制備了 Eu2+摻雜 Ba9Lu2Si6O24的發(fā)光材料，對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精修，計(jì)

4、算出晶胞參數(shù)：a=b=9.98834(16)?。c=22.1010(4)?。對(duì)其發(fā)光性能研究結(jié)果表明：在380 nm的激發(fā)下，發(fā)射峰值在505nm左右，并且呈現(xiàn)出非對(duì)稱的峰型。發(fā)射光譜可通過(guò)高斯擬合擬合出三個(gè)峰，這是因?yàn)?Eu2+占據(jù)了基質(zhì)中 Ba2+的位置，而基質(zhì)中 Ba2+有三個(gè)格位，所擬合出的三個(gè)發(fā)射峰分別對(duì)應(yīng)于三個(gè)發(fā)光中心。為了得到較好的綠光發(fā)射，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了Sr2+取代Ba2+的工作，制備了(Ba1-ySry)9Lu2Si

5、6O24:Eu2+系列樣品，使發(fā)射光譜紅移到了521nm處。
　　第三部分：針對(duì)目前（近）紫外芯片匹配三基色發(fā)光材料所得白光 LED存在白光不穩(wěn)定，以及混合時(shí)不同光譜之間再吸收導(dǎo)致效率較低、調(diào)配工藝較復(fù)雜、成本較高等問(wèn)題，利用高溫固相法成功制備了單一基質(zhì)白光發(fā)光材料SrCaAl2SiO7:Tm3+。Dy3+。通過(guò)光譜分析以及熒光壽命等方法對(duì) Tm3+、Dy3+在SrCaAl2SiO7中的發(fā)光特性、格位占據(jù)情況以及 Tm3+-Dy3