白光LED用多钼酸盐红色荧光材料的发光性能研究

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白光发光二极管(White light emitting diode,简称WLED)是一种新型的固态照明,具有高效节能、寿命超长、绿色环保且体积小、响应快、结构简单等优点,被誉为二十一世纪的绿色光源。目前实现白光LED的最有效方法就是荧光体转换。但所开发的白光LED用红色荧光粉的发光效率较低,不能满足要求,因此需要研制新型高效的白光LED用红色荧光材料。本文采用传统的高温固相法,以钼酸盐为基质材料,掺杂稀土Eu3+离子制备了多种可被近紫外光有效激发的红色荧光粉:碱金属阳离子Li+、K+掺杂的Na5Eu(MoO44体系;含氧酸根阴离子(PO43-、(SO42-、(ClO3-掺杂的Na5Eu(MoO44并在此基础上考虑电价平衡掺杂,在体系中引入Li+离子、Cl-离子; LiGd(1-xEux(MoO42体系和LiGd0.6-xYxEu0.4(MoO42体系。并研究了反应条件和掺杂浓度对各体系样品的结构和发光性能的影响。为分析不同掺杂离子、不同电荷补偿掺杂和不同基质对样品的晶体结构和荧光性能的影响,对样品进行了X -射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射光谱等表征。XRD结果表明所得不同离子掺杂Na5Eu(MoO44体系的样品均属于四方晶系的类白钨矿(Scheelite - like)结构。不同离子掺杂的LiGd(MoO42体系的样品均为四方晶系的白钨矿(Scheelite)结构。两个体系样品的空间群均为I41/a。SEM照片显示采取有效掺杂有助于改善样品的结晶效果,修饰样品的形貌。在395 nm近紫外光激发下,所有样品Eu3+的5D0 - 7F2(615 nm)跃迁发射的红光强度均高于商用红粉Y2O2S: Eu3+的发射强度。本文关于不同掺杂离子,不同基质掺杂对稀土Eu3+离子激活的钼酸盐的晶体结构和发光性能进行了基础性研究,可为白光LED用新型红色发光材料的设计开发提供有价值的理论基础。
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