金屬離子改性磷酸鹽基LED用熒光粉的制備及性能研究.pdf

1、論文題目：洼壓斜技大學(xué)金屬離子改性磷酸鹽基LED用熒光粉的制備及性能研究學(xué)科門類：工學(xué)一級學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)培養(yǎng)單位：化學(xué)與化工學(xué)院碩士生：林忱導(dǎo)師：樊國棟教授，劉保健博士2016年5月金屬離子改性磷酸鹽基LED用熒光粉的制備及性能研究摘要磷酸鹽發(fā)光材料具有優(yōu)異的熱和化學(xué)穩(wěn)定性、合成溫度低以及對真空紫外吸收效率高等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于照明領(lǐng)域。目前，發(fā)光二極管(LED)被視為21世紀(jì)最有發(fā)展前景的照明技術(shù)，它具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、超

2、長壽命以及顯色性好等優(yōu)勢。而傳統(tǒng)的LED熒光粉存在紅粉發(fā)光效率低等嚴(yán)重問題，而如何利用LED技術(shù)實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射也成為當(dāng)前研究所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文詳細(xì)綜述了磷酸鹽發(fā)光材料的性質(zhì)和合成方法以及光致發(fā)光的基本理論，采用傳統(tǒng)的高溫固相法合成了稀土離子和過渡金屬離子摻雜的近紫外激發(fā)的磷酸鹽發(fā)光材料Ca2P207：Eu3，S嘟’207：Eu3Na，Sr2P20T；EU2和Sr2P207：Eu2，Mn2，利用X射線衍射、掃描電鏡(透射電鏡)、熒光激發(fā)

3、和發(fā)射光譜、熒光熱釋性和熒光壽命等分析手段系統(tǒng)研究了所制備樣品的晶相、微觀形貌及發(fā)光特性。本文的主要內(nèi)容有：(1)采用高溫固相法制備了一系列不同濃度摻雜的13Ca2xP207：xEu3(x=002，004，O06，O08，010，O12)高亮度紅橙色熒光粉，重點(diǎn)研究了在BCa2xP207基質(zhì)中，激活劑Eu3濃度誘導(dǎo)晶格畸變方式、抗溫度猝滅能力及自身占據(jù)基質(zhì)格位對稱性強(qiáng)弱的行為。研究表明，這類熒光粉可以有效地被近紫外光激發(fā)，發(fā)射主峰位于5

4、85，591和610nm，分別歸屬于Eu3的5Do一7F1和5Do一7F2特征躍遷。樣品的濃度在1^6％變化時(shí)，5Do一7F2躍遷與5Do一7Fl躍遷的發(fā)射強(qiáng)度之比(剛O比)產(chǎn)生巨大變化，表明激活劑Eu3濃度可誘導(dǎo)自身在[，Ca2P207中占據(jù)格位對稱性發(fā)生轉(zhuǎn)變。XRD分析表明，在低濃度情況下，晶格畸變呈現(xiàn)正常的收縮方式；而在高濃度情況下，晶體缺陷增多，取代能力減弱，晶格畸變開始由此轉(zhuǎn)入膨脹的方式。同時(shí)，計(jì)算了1％和4％濃度樣品的色坐標(biāo)

5、數(shù)值，二者均處于紅橙色區(qū)域。樣品可在423K下保持熒光強(qiáng)度不減弱，在473～573K發(fā)生溫度猝滅。因此，iBCa2xP207：xEu3有可能作為潛在的紅色組分用于照明領(lǐng)域。(2)采用高溫固相法制備了電荷補(bǔ)償型熒光材料Sr2P207：Eu3，Na，在393rim的紫外光激發(fā)下，樣品的發(fā)射主峰位于610am，歸屬于Eu3的5Do一7F2躍遷。對比Li，Na，K作為電荷補(bǔ)償劑對Sr2P207：Eu3發(fā)光性能的影響，通過XRD和熒光發(fā)射光譜分析