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稀土离子因其独特的4f、4f5d能级及能级之间的相互跃迁,使得其可被紫外、近紫外、蓝光等多个波段的光激发而发射出不同颜色的光,而被广泛应用于光学材料中。本文主要从稀土离子的光致发光和热释发光两个方面分别介绍稀土离子在白光LED用荧光粉和长余辉材料中的应用。 本文采用高温固相法分别制备了四种基质不同颜色的白光LED荧光粉和长余辉材料,并对所得样品进行物相、晶体结构及发光性能进行了分析。 (1)在空气气氛下,利用高温固相法制备了Sr5(PO4)3FxCl1-x∶ Eu2+,Gd3+蓝色长余辉材料,通过Eu2+单掺杂和Eu2+-Gd3+共掺杂以及体系F/Cl比例变化时的样品余辉衰减曲线、热释光曲线可知,Gd3+的引入可以明显增强样品的余辉性能,且F/Cl比例变化对样品的余辉性能有明显的影响。这是第一次在卤磷酸盐体系中实现自还原的长余辉材料的制备,也是首次讨论F/Cl变化对余辉性能的影响。 (2)采用固相法制备了La2WyMo2-yO9∶Sm3+橙红色荧光粉,讨论了W/Mo比例对样品的晶体结构以及发光性能的影响,样品在403 nm的激发下,表现为橙红色发射,最强发射峰位于599 nm。其中发光强度最高的样品La1.97WMoO9∶3%Sm3+色坐标为(0.5425,0.4541)。且样品在180℃下的发射光谱强度为室温下的75%,表现出良好的热稳定性。此系列荧光粉可以作为潜在的近紫外激发橙红色荧光粉在LED领域得以应用。 (3)通过固相法合成了单一相的BaGd2(MoO4)4∶Ln3+(Ln=Sm,Er, Dy)荧光粉。Sm3+、Er3+、Dy3+激活BaGd2(MoO4)4基质分别发射出橙红光、绿光、偏黄白光。讨论了Dy3+在BaGd2(MoO4)4基质中的浓度淬灭效应,并通过对不同浓度Dy3+单掺杂的色度坐标对单掺杂Dy3+白光LED进行可行性分析。此三种离子的最强激发峰分别位于407 nm、379 nm和354 nm都处于近紫外光区,所以此三种荧光粉都可有望在应用于近紫外激发白光LED中。 (4)制备了单相的BaLa2WO7结构的BaLa2WO7∶Dy3+偏蓝白光LED用荧光粉,当向此体系中再引入Eu3+后,样品表现出多色发射,且Eu3+的浓度显著影响着白光的效果。随着Eu3+的浓度的增大,样品穿个蓝白光区,经过E点,后穿过黄白光区,最终表现为偏红白光。另外,Dy3+荧光寿命随着Eu3+掺杂量的增多而变短,证明在BaLa2WO7∶Dy3+,Eu3+中存在Dy3+到Eu3+的能量传递。这种可色度坐标可大幅调节的单相荧光粉有望在近紫外激发的白光LED中得以应用。