【摘 要】
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在照明领域,荧光粉转换型白色发光二极管（LED）凭借其效率高、寿命长、节能环保等优点而迅速发展,给照明行业带来巨大变革。目前商用化白光LED的一种实现方案是LED芯片发出的蓝光与可被激发产生黄光的黄色荧光粉组合得到高亮度白光,但由于这种实现方式产生的白光缺乏红光成分,使得白光的显色指数低。为实现高显色性,须额外引入红色荧光粉。为了获得高质量白光,人们又提出了利用紫外光LED芯片结合红、绿、蓝三基色
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在照明领域,荧光粉转换型白色发光二极管（LED）凭借其效率高、寿命长、节能环保等优点而迅速发展,给照明行业带来巨大变革。目前商用化白光LED的一种实现方案是LED芯片发出的蓝光与可被激发产生黄光的黄色荧光粉组合得到高亮度白光,但由于这种实现方式产生的白光缺乏红光成分,使得白光的显色指数低。为实现高显色性,须额外引入红色荧光粉。为了获得高质量白光,人们又提出了利用紫外光LED芯片结合红、绿、蓝三基色荧光粉来实现白光LED。由于人眼无法观察到紫外光,由这种实现方式获得的白光色彩稳定。然而,符合要求的红色荧光粉还很缺乏,这就限制了白光LED的应用。因此,开发出物理和化学性质稳定、且能被紫外光有效激发的红色荧光粉,对于改善白光LED的综合性能有着十分重要的意义。本论文以石榴石结构的Ca2La Zr2Ga3O12（CLZG）为研究基质,讨论了Eu3+,Tb3+/Eu3+及Bi3+/Eu3+在CLZG中的发光性质及温度特性。得到了以下结论:1.采用高温固相法制备了CLZG:Eu3+系列样品,通过稳态光谱手段对其发光性质进行了研究。将CLZG:Eu3+系列样品中发光强度最强的CEZG与商用荧光粉Y2O3:Eu3+的发射强度对比发现CEZG有更强的红光发射。此外热稳定性测试进一步说明样品具有良好的热稳定性。2.采用高温固相法制备了CLZG:Tb3+,Eu3+系列样品,利用稳态光谱手段对其发光性质进行了研究,分析了Tb3+→Eu3+的能量传递过程。随着Eu3+掺杂浓度的上升,Tb3+位于543 nm处绿光发射强度不断下降,而Eu3+红光发射强度逐渐增强。通过调节掺杂Tb3+与Eu3+的比例,实现了对CLZG:Tb3+,Eu3+材料发光从绿色发射到红色发射的调节,其色度坐标可以从（0.2762,0.5981）变化到（0.5432,0.4026）。另外在371 nm激发光下监测了Tb3+绿光衰减曲线,并且根据Tb3+寿命值的变化计算了Tb3+→Eu3+能量传递效率,当Eu3+掺杂浓度达到0.3时,能量传递效率可以达到86%。3.采用高温固相法制备CLZG:Bi3+,Eu3+系列样品,通过稳态光谱手段,分析了Bi3+→Eu3+的能量传递过程,并且得出能量传递的方式是电偶极-电偶极相互作用。通过发光强度计算了Bi3+向Eu3+的能量传递效率,高达99%,表明Bi3+向Eu3+的能量传递是非常有效的。
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