LED用荧光粉Sr_S_1_x_Se_x_Eu_2_的合成和光谱性质研究

郭金金 | -> | 1234| 0| 488.213MB |LED,荧光粉,铕,光致发光,碱土硫属化合物

摘　要　采用高温固相法合成了Sr (S1 - x Sex ) 系列硫属化合物掺Eu2 + 荧光粉。XRD 表明荧光粉的组成为单相, 而且体系Sr (S1 - x Se x ) ∶01005Eu2 + 中晶胞参数随着组成的变化呈现良好的线性关系, 遵守韦加定律。漫反射光谱与激发光谱吻合, 说明荧光粉吸收的能量能够有效地激发发光中心而发光, 激发光谱中较低能量区域覆盖了400～500 nm 的光谱范围, 与蓝光L ED 芯片的发射光匹配。发射光谱呈现的是Eu2 + 离子的5 d→4 f 特征跃迁发射带, 当x 由0 增加到110 的过程中, 发射峰值波长由617 nm 逐渐蓝移到571 nm。不同基质中掺杂的Eu2 + 离子的荧光寿命均为微秒数量级, 与Eu2 + 离子的4 f 6 5 d1 →4 f 7 跃迁相符合。将荧光粉封装在发蓝色光(λ= 460 nm) 的GaN 芯片上制作了L ED 器件, 测量了器件的发光强度、色纯度和色坐标等参数。Sr (S1 - x Se x ) ∶Eu2 + 系列硫属化合物掺铕荧光粉能够有效地被GaN 芯片发出的蓝色光激发, 发出从橙色到红色的可见光, 是一类较好的L ED 用荧光粉。

ED 固态光源被认为是21 世纪的节能光源, 因为在同样亮度下, 半导体灯耗电仅为普通白炽灯的十分之一, 而寿命却可以延长一百倍。此外, L ED 器件是冷光源, 具有光效高、工作电压低、耗电量小、体积小、可平面封装、易于开发轻薄型产品、结构坚固且寿命很长等特点。L ED 光源本身不含汞、铅等有害物质, 无红外线和紫外线污染, 不会在生产和使用中产生对外界的污染。实现L ED 固态光源的途径之一是利用荧光粉转换法, 即利用蓝光或者紫光L ED 照射一种或多种荧光物质以产生人眼所能感受到的各种颜色光。目前, 开发能被蓝光、紫光及紫外光高效率激发的专用荧光粉成为各国科学家研究的热点[1-6 ] 。
硫属化合物体系中以ⅡA2 ⅥA 族化合物为基质掺杂激活离子的荧光体, 常被称作“勒纳荧光体”(Lenard Phosphor) , 对这类荧光体已做了深入的研究并且在荧光灯、彩色电视机等方面得到了实际应用。Ghosh 等综述了碱土硫化物的发光性能[7 ] , 但是由于二元碱土硫属化合物在空气中的稳定性不好, 可以利用在荧光粉的表面包覆一层无机氧化物薄膜的方法来提高荧光粉的稳定性。我们研究小组在这方面也开展了一些工作[8 ] 。关于碱土硒化物掺稀土的发光性质, 虽然有一些文献报道, 如Yamashita 小组研究了ⅡA2 ⅥA 型化合物掺杂稀土离子的光致发光性质[9211 ] , Kageyama 研究了SrSe ∶RE 的发光性能, 认为它们是一种可能用于TFEL 的荧光材料[12 ] , 但是将碱土硒化物掺稀土作为一种能用于白光L ED 的荧光粉的研究还比较少见[13 ] 。本文报道的是Sr (S1 - x Se x ) ∶Eu2 + 的合成、光谱性质和L ED 器件性能。

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