含稀土硫化物發(fā)光材料的合成及穩(wěn)定性研究.pdf

1、硫化物是一類很好的發(fā)光材料的基質(zhì),在稀土離子的激活下能發(fā)出各種顏色的光,有很好的應(yīng)用前景,但由于硫化物的抗氧化性及抗?jié)裥阅茌^差,嚴(yán)重制約了硫化物的應(yīng)用.該文合成了系列高亮度的用于GaN基LED的紅色熒光粉,且找到了提高硫化物穩(wěn)定性的可行性方法,同時(shí)還首次合成了具有長余輝的以復(fù)合硫化物為基質(zhì)的黃色熒光粉.利用高溫固相法合成了系列堿土硫化物為基質(zhì)的用于GaN基LED的紅色熒光粉MS:Eu<'2+>(M為堿土金屬離子).通過改變激活劑的濃度、

2、助熔劑的用量及種類、在熒光粉中引入輔助激活劑及引入其它的堿土離子改變基質(zhì)的組成等方法,找到了能與GaN基LED相匹配的高亮度的紅色熒光粉.在CaS:Eu<'2+>中引入Er<'3+>作為輔助激活劑能使熒光粉的亮度提高,在基質(zhì)中適當(dāng)引入Mg也可使其發(fā)光亮度增加,Sr的引入可使其最強(qiáng)激發(fā)帶藍(lán)移,更好地與GaN基LED發(fā)出的470nm的藍(lán)光相匹配.同時(shí)還合成了能同時(shí)發(fā)出黃光和紅光的與GaN基LED相匹配的熒光粉.研究了以紅色長余輝熒光粉Ca<

3、,0 .8>Sr<,0.2>S:Eu<'2+>,Tm<'3+>為代表的硫化物發(fā)光材料的穩(wěn)定性,找到了簡(jiǎn)單可行的方法來提高其化學(xué)穩(wěn)定性.采用新的助熔劑來合成此類熒光粉,其化學(xué)穩(wěn)定性和發(fā)光性能都得到了很大的改善;一定的條件下用一定質(zhì)量的NH<,4>HF<,2>與熒光粉反應(yīng),在熒光粉的表面生成一層連續(xù)、均勻、透明的惰性膜來提高其化學(xué)穩(wěn)定性;另外用濕法在熒光粉的表面包一層透明的氧化物(如SiO<,2>,MgO,Al<,2>O<,3>,ZnO,T

4、iO<,2>等)膜,通過XRD,EDX,SEM等方法來驗(yàn)證了膜的存在,且檢測(cè)了其抗?jié)窦翱垢g的能力,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過氧化物包覆后,熒光粉的穩(wěn)定性有很大的提高.硫代鎵酸鹽的化學(xué)穩(wěn)定性較好,由Eu<'2+>激活的M<'Ⅱa>Ga<,2>S<,4>熒光粉能被紫外及可見光所激發(fā),而發(fā)出強(qiáng)烈的藍(lán)光至黃光.通過調(diào)節(jié)鎵的含量和引入其它稀土離子為共激活劑,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)過量的鎵可以提高其發(fā)光效率,引入部分稀土離子可使熒光粉具有長余輝性能,用熱釋光譜及余輝衰減曲線表征