白光LED用钨、钼酸盐红色荧光材料的制备及其发光性能的研究

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作为下一代的固态光源,白光LED获得越来越多的关注,并在最近几年得到较快的发展。由于白光LED在户内外的照明光源的潜在应用,当前受到人们的重视。除了白光LED在取代传统的白炽灯和日光灯显示优势外,其还可用于笔记本背景光源,医学用冷光源,景观美化光源,以及结合太阳能的LED。白光LED的应用领域期望得到进一步的延伸。白光LED具有稳定、节能、寿命长、高效、可靠、安全以及环境友好型等优点。可用于获得白光的各种方法中,荧光粉转换发射法应用广泛。为得到较好的显色指数,红色荧光粉的制备,尤其是可被蓝光LEDs (λem=440–470 nm)和紫外LEDs (λem = 350–420 nm)有效激发的红色荧光粉非常必要。目前,用于蓝光和紫外GaN基LED商用红粉,依然限制在三价Eu掺杂的碱土金属硫化物和Y2O2S:Eu3+。得到的白光显色指数比较差,范围在60–70。作为光电产业的重要材料,金属钨酸盐和钼酸盐两大体系的材料在光致发光,光导纤维,闪烁器方面的应用非常有前途。稀土形成的一系列Gd2(MO43 (M=Mo, W)钨酸盐和钼酸盐有着较好发光性能。拥有白钨矿(CaWO4)结构的金属钼酸盐也可作为有效的发光基质。SrMoO4与CaWO4都有四方对称性结构,在晶体结构方面相似。在本论文中,采用燃烧法和溶胶-凝胶结合固相法制备了Sr(1-x)MoO4:Eux3+荧光粉。研究了不同的Eu3+离子浓度、反应温度、尿素用量等实验条件对荧光粉发光性能的影响。另外,利用固相法合成了Eu3+,Sm3+掺杂的Gd2(MO43 (M=Mo,W)红色荧光粉。通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线谱仪(EDAX)、荧光/磷光/发光光度计(LS)等分析测试仪器对合成物质的晶体结构、形貌以及发光性能进行了测试分析。结果表明:这些荧光粉可被紫外(UV)和蓝光有效激发,与商用的GaN基LED波长相匹配。这意味着这类荧光粉可以作为白光LED的红色荧光粉补偿粉。
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