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目前应用于~400 nm近紫外.紫外芯片上的三基色荧光粉主要还是传统的荧光粉。这些传统的荧光粉在近紫外区激发的光效不是很高,其中又以红色荧光粉发光效率最低,并且不稳定,使得白光LED发光效率不易提高。因此,对传统的荧光粉进行改良以及研究新的近紫外—紫外芯片适用的红色荧光粉具有重要的学术意义和实际应用价值。本学位论文工作的主要目标是对传统的荧光粉进行改良、以及寻找新的适合于~400 nm近紫外光激发的光转换型LED用的稀土红色荧光粉。我们采用高温固相法、EDTA络合溶胶—凝胶法合成了一系列Eu3+激发的磷/钒酸盐,利用X—射线粉末衍射、扫描电镜对其结构、粒子大小、形貌进行表征,详细研究其光致发光性能,筛选出荧光性能优良的化合物与~400 nm发光InGaN的芯片结合,制成LED,探讨其发光性能。本学位论文分5章撰写。
第1章首先综述了当前白光LED的研究现状,之后简述了稀土发光材料的研究进展。最后阐述了本学位论文的选题依据以及研究内容。
第2章用EDTA络合溶胶—凝胶法制备了一系列传统的Y0.95Eu0.5VO4、Y0.95Eu0.5(PxV1-x)O4(0≤x<1)发光材料,利用热重分析、X—射线粉末衍射、扫描电镜对其热分解机理、物相结构、粒径大小、形貌进行表征和研究,详细研究其光致发光性能。结果表明利用EDTA络合溶胶—凝胶法可以在较低温度下得到纯相、发光性能良好、粒径细且分布均匀的荧光粉。
第3章用高温固相法制备了一系列的Y1-xEux(PO3)3(0≤x≤1),研究其发光性能。结果表明:当焙烧温度不同时,所得到得产物结构有所不同,1200℃焙烧所得的Y(PO3)3已有杂质生产,而Eu(PO3)3在1000~1100℃之间存在一个相转变过程;1000℃焙烧所得样品没有观察到浓度猝灭效应,而在1100℃焙烧所得样品观察到浓度猝灭效应。
第4章的主要工作是筛选一些发光性能良好的荧光粉,然后将这些荧光粉与~400 nm发射的InGaN芯片一起制备了一些红光LED,它们的发光性能良好,由于Y1-xEux(PO3)3系列荧光粉的主吸收波长均在392或393 nm,与所用芯片并不完全匹配,因此利用其制备的红光LED效果不理想。但其发光效率明显高于传统的Y0.95Eu0.5VO4、Y0.95Eu0.5(PxV1-x)O4红色荧光粉。
第5章总结了本学位论文的主要工作,并根据工作的进展和存在的不足,对今后~400 nm近紫外光激发光转换型LED用的稀土荧光粉的研究作了简要的展望。