硅酸盐荧光粉的掺杂及其发光性能研究

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白光LED是固体照明的一种新型光源,目前荧光粉转换白光LED在市场上居主流地位。而在荧光粉转换白光LED技术中,荧光粉对白光LED发光效率、使用寿命等性能有着非常重要的影响。作为白光LED用荧光粉,经过稀土掺杂的硅酸盐以其较宽的激发光谱及优异的显色性等优点,受到越来越多的关注。本文采用高温固相法制备了Li2Sr1-xBaxSiO4:0.01Eu2+,0.0075Ce3+绿色荧光粉和Li2SrSiO4: Eu3+红色荧光粉,分别利用荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品的结构、光谱和微观形貌进行表征。Li2Sr1-xBaxSiO4:0.01Eu2+,0.0075Ce3+绿色荧光粉是在还原性气氛下合成制得的。对样品进行了深入探讨:根据晶体结构和光谱性能的分析,通过对Li2Sr1-xBaxSiO4:Eu,Ce荧光粉的烧结温度、保温时间、激发与发射波长及掺杂离子种类及浓度等制备工艺的优化,确定最佳灼烧温度为850℃,最佳灼烧时间为2h,Eu2+离子临界荧光猝灭浓度值为0.01mol,Ce3+最佳掺杂量值为0.0075mol,Ba2+离子最佳掺杂浓度值为0.8mol。随着Ba2+离子的增加,发射光谱有蓝移现象出现。XRD分析表明,Li2Sr1-xBaxSiO4: Eu, Ce为六方晶系结构。该荧光粉有较强的黄绿光发射,发射峰位于513nm处,发射光谱的峰值在500nm525nm之间。激发光谱在300nm~450nm范围内均表现出较强的吸收,激发峰位于385nm处,位于近紫外光区。本文合成了Li2SrSiO4: Eu3+红色荧光粉,晶体结构属六方晶系。通过光谱通过光谱性能分析得出,确定了Li2SrSiO4: Eu3+红色荧光粉的最佳烧结温度为850℃,烧结时间为2.5h。Li2SrSiO4: Eu3+红色荧光粉样品发射光谱存在双峰现象,峰值分别位于592nm的红橙光和618nm的纯红光,最强激发峰位于396nm处,适合作为被InGaN管芯(350410nm)激发的白光LED用红色荧光粉。
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