近紫外光激发的白光LED用硅酸盐荧光粉的研究

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白光LED是21世纪引人瞩目的绿色光源,具有广阔的市场与潜在照明应用前景。采用近紫外光(380-410nm)InGaN管芯激发三基色荧光粉实现白光LED已成为目前国际上该领域研发的热点之一,被认为是新一代白光LED照明的主导,而高效近紫外光激发的荧光粉目前非常缺乏。针对这一需求,本论文分别制备了两种适于近紫外高效激发的荧光粉:Sr3MgSi2O8:Bi3+,Eu2+(蓝粉)和Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Ce3+,Eu2+,Mn2+(绿粉)。通过高温固相法合成了Sr3MgSi2O8:Bi3+,Eu2+蓝色荧光粉。利用XRD、粒度仪、荧光分光光度计等分析测试手段,对影响合成物的物相组成、结构以及发光性能的固相合成工艺进行了研究。通过实验确定了对合成温度、激活剂离子Eu2’浓度、荧光粉的粒度等基本工艺参数。所合成的Sr3MgSi2O8:Bi3+,Eu2+发光材料具有良好的发光性能。另外,实验中发现Sr3MgSi2O8:0.02Bi3+,0.04Eu2+亮度较Sr3MgSi2O8:0.04Eu2+提高34.6%,在370nm左右激发相当强,即在Sr3MgSi2O8基质中Bi3+对Eu2+发光有显然的敏化和增强作用,Bi3+与Eu2+离子之间也存在着能量传递,经实验结果推断出Bi3+-Eu2+的能量传递机理为电多极相互作用的共振传递。通过高温固相法首次合成了Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Ce3+,Eu2+,Mn2+绿色荧光粉。利用XRD、荧光分光光度计等分析测试手段较为系统地研究了在Ca8Mg(SiO44Cl2基质中Ce3+、Eu2+的浓度以及CaCl2的量对发光性能的影响。初步探讨了Eu2+-Mn2+、Ce3+-Eu2+之间的能量传递问题。并由此合成了三掺的Ca8Mg(SiO44Cl2:Ce3+,Eu2+,Mn2+绿色荧光粉,其发光性能较CMSC:Eu2+,Mn2+及CMSC:Eu2+都有显著改善。
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