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白光LED以其长寿命、节能高效、绿色环保的优势倍受青睐,被誉为第四代新型照明光源,应用前景广阔,因此,目前的研究热点是寻找单一基质白光荧光粉。Dy3+离子由于其具有560-600nm黄色(4F9/2→6H13/2)和470-500nm蓝色(4F9/2→ H15/2)的跃迁,通过调节黄蓝比值能够用于白光LED。本文使用高温固相法合成了几种磷酸盐荧光粉,对其发光性能和Tm3+、Dy3+离子之间的能量传递和色坐标进行了研究,结果表明这些发光材料可以成为一种潜在的单一基质紫外激发白光LED用荧光粉。 首先,使用高温固相法制备了La7(1-x)P3O18∶xDy3+发光材料,在347nm激发下,其发射峰为480nm,578nm,664nm,分别对应Dy3+离子能级内的4F9/2→H15/26H13/2和6H11/2跃迁。计算出La7(1-x)P3O18∶xDy3+发光材料的色坐标非常接近等能白光区域(色坐标(0.33,0.33))。当Dy3+离子的摩尔浓度达到2mol%左右时,发光强度达到极值,利用Dexter理论解释了其淬灭机理属于电偶极-电偶极相互作用。 其次, Sr3Y1-x(PO4)3∶xDy3+发光材料采用高温固相法制备而成。由激发和发射光谱研究表明该种荧光粉可以在350-460nm之间有效激发,其两个非常强的发射峰分别位于484nm和576nm,分别对应离子Dy3+能级内的4F9/2→6H15/2跃迁和4F9/2→6H13/2跃迁。Sr3Y1-x(PO4)3∶xDy3+发光材料的发射强度随Dy3+浓度的增加先增强后减弱,在x=0.12处达到最强,使用临界能量转移距离公式和Dexter理论证明浓度淬灭机制不是由于交换作用而是电偶极-电偶极相互作用。计算Sr3Y1-x(PO4)3∶xDy3+发光材料的色坐标接近CIE等能白光点(色坐标(0.33,0.33))位置,所以Sr3Y1-x(PO4)3∶xDy3+荧光粉可以成为一种潜在的单一基质单掺白光LED用荧光材料。 然后,使用高温固相法制备了Sr3Y1-x-y(PO4)3∶xTm3+-yDy3+发光材料,通过调节浓度配比在不同激发波长激发下得到通过蓝色、黄绿色、白色三种区域颜色的荧光粉。分析Tm3+/Dy3+共掺的发射光谱发现了随Tm3+浓度升高Dy3+的发光强度增强,Tm3+的发光强度减弱,表明内部发生了能量传递,并可以增强发光效率。经过调节Tm3+/Dy3+配比,在350nm激发下色坐标颜色靠近CIE等能白光点,因此Sr3Y1-x-y(PO4)3∶xTm3+-yDy3+发光材料可作为一种新型单一基质共掺的紫外激发白光LED荧光粉。 使用高温固相法制备了Dy3+/Tm3+单掺和共掺于La3PO7的发光材料。单独掺杂Dy3+/Tm3+离子时显示其特征发光颜色为黄色和蓝色。由Dexter理论,得出Dy3+掺杂于La3PO7浓度淬灭机制为电偶极-电偶极相互作用。经过调节配比在不同激发波长不同掺杂浓度下的发光材料色坐标靠近CIE等能白光点,因此La3-x-yPO7∶xDy3+-yTm3+发光材料可作为一种新型单一基质共掺的紫外激发白光LED荧光粉。 最后,利用高温固相法在1200℃下CO气氛中成功制备Ba3La1-x(PO4)3∶xEu2+发光材料。激发发射光谱表明可以在280-400nm激发下产生蓝光。Ba3La1-x(PO4)3∶xEu2+发光材料在x=0.015mol左右发生淬灭,通过理论计算表明淬灭机理为电偶极-电偶极相互作用。