近紫外LED用Ca0.5La(MoO4)2Eu3+红色荧光粉的制备

通过固相反应方法合成了适用于紫外LED激发的红色荧光粉,研究了其发光性能。同时研究了其掺杂Eu3+离子的最佳浓度,当确定了Eu3+离子的最佳浓度后,为了进一步加强本实验中合成的红色荧光


摘要:La3+被引入到CaMoO4生成一个新的化合物Ca0.5La(MoO4)2,同时Eu3+可以激活采用固相反应法制得的Ca0.5La(MoO4)2。目前商业化的荧光粉具有很高的发光效率。但是由于缺少一定的红光成分,导致其显色指数和色温不理想。所以本论文通过固相反应方法合成了适用于紫外LED激发的红色荧光粉,研究了其发光性能。同时研究了其掺杂Eu3+离子的最佳浓度,当确定了Eu3+离子的最佳浓度后,为了进一步加强本实验中合成的红色荧光粉的发光性能,又探究了掺杂Bi3+离子的最佳浓度。也对实验中的一些异常现象做了简单的分析。

关键词:荧光粉;发光性能;LED;掺杂浓度


Enhanced red emission in Ca0.5La(MoO4)2:Eu3+ phosphors for UV LEDs

Abstract:  La3+ was introduced into the CaMoO4 to generate a new compound Ca0.5La (MoO4) 2, and Eu3+ can be activated by solid reaction process of Ca0.5La (MoO4) 2 of the current commercial phosphor with high luminous efficiency. Because of the lack of the red component of the color index and the color temperature of the result is not ideal. In this paper, the synthesis of red phosphor for UV excitation of LED by solid phase reaction method, their photoluminescence properties were investigated. The optimum concentration of the doped Eu3+ions. When the optimum concentration of Eu3+ ions were determined, in order to further strengthen the luminescence properties of red phosphor synthesized in the experiment, and to explore the the optimal doping concentration of Bi3+ ions. A simple analysis of some abnormal  phenomena in the experiment.

Key words: Phosphor; Luminescence properties; LED; Doping concentration

目    录


摘  要 1

Abstract 1

引  言 2

第二章实验部分 3

2.1实验和合成 3

2.2实验所用试剂及仪器: 4

2.3基本步骤: 4

第三章实验结果与讨论 6

3.1Ca0.5La(MoO4)2:xEu3+荧光粉的X射线衍射分析 6

3.2Ca0.5La(MoO4)2:xEu3+荧光粉的发光性能 7

3.3Bi3+共掺Ca0.5La(MoO4)2:0.6Eu3+荧光粉 9

第四章结论 11

参考文献 12

致谢 14

近紫外LED用Ca0.5La(MoO4)2:Eu3+红色荧光粉的制备

引言

随着光电技术和材料科学的发展,白光发光二极管(LED)已被视作是第四代光源,他们有节能、安全、可靠、长时间运行和环境友好的优点。其中荧光转换型白光LED具有高效率,低成本,易制备的特点,因而成为主要的实现途径之一。[1]通常,有两种方法在荧光转换型发光二极管中获得白光。一种是使用蓝色发光芯片结合橙色或黄色红色荧光粉。[1.2]另一种是使用(近)紫外(NUV /紫外LED芯片结合)蓝绿色红色荧光粉。[4,5]黄色,蓝色和绿色荧光粉是市售的,可以满足要求。然而,红色荧光粉有许多缺点,例如不稳定[6,7],成本高[8,9],难以准备,重新吸收和效率低[10]。缺乏红色荧光粉限制了LED的应用范围,如在办公室光源、学校,医生、医院和宾馆。不管什么样的方法要实现白光,探索红色荧光粉都是必要的。因此,要获得高质量和高效率的红色荧光粉对于实现蓝光和紫外量子效率和良好的色饱和度的发光二极管,是十分重要的。

Eu3+激活的材料是特别受欢迎的,因为最低激发态5D0的位于4F6配置对Eu3+的4f55d配置。[11]Eu3+激活的发光材料主要表现为红色区域的峰已达到顶峰612纳米。虽然Eu3+具有高转换在7F0-5L6395纳米在大多数荧光粉中,过渡是奇偶校验,所以它是一条窄线,不能有效吸收激发能,特别是吸收了发光二极管的发射。

在众多的无机物,钼化合物中由于其独特的光谱性质和潜在的应用前景,引起了人们广泛的关注。钼酸盐(MoO42- )有一个四面体对称(Td)与中央Mo6+四O2-协调离子。钼粉具有广泛而强烈的吸收,由于电荷转移带(CT)O2-到Mo6+紫外线地区,[14,15]可能增加紫外吸收LED芯片。此外,与其他红色荧光粉相比,钼酸盐的化学性质稳定,如Y2O2S:Eu3+,钼酸盐也容易合成。比氮化物和氮氧化物成本要低,如Sr2Si5N8:Eu2+,CaSiAlN3:Eu2+,需要关键的制备,条件如高温,高压和昂贵原材料等。