商用三基色绿色荧光粉的氮化改性与光电性能研究

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部分荧光粉的发光效率和热稳定性较差,但是氮化技术可以有效的改善现有荧光粉的相关性能,荧光粉氮化后优异的性能主要体现在空间结构更加稳定,具备良好的热稳定性,发光性能也更加优秀。商业粉Ce0.67Tb0.33MgAl11O19基荧光粉作为一种新型铝酸盐系列荧光粉,表现出较好的发光效率,在蓝光或紫光的范围内均可以被有效的激发,但发光效率急需提高且发光色彩比较单一。通过离子共掺技术调节商业粉Ce0.67Tb0.33MgAl11O19基和LaMgAl11O19基荧光粉的荧光光谱性能,主要的研究成果如下:(1)通过高温固相法将N4Si3和Li2CO3掺杂进Ce0.67Tb0.33MgAl11O19基质中,对样品的物相(XRD)和EDS分析可知N4Si3和Li+是掺杂进了晶胞中。N4Si3和Li+都会促进和抑制一些晶面生长,以至于使得各个样品的发光强度、荧光寿命的衰减速率、色温K以及显色指数Ra都会存在差异,但是不会影响到各个发光谱的峰值。在样品的热稳定性测试中,各样品的发光强度都是随着温度的升高而增强。(2)希望借助LaMgAl11O19基荧光粉来进一步研究Ce0.67Tb0.33MgAl11O19基质的相关性能,由于LaMgAl11O19基荧光粉自身是不会发出任何光的,将发光离子Ce3+、Tb3+单掺杂和双掺杂进LaMgAl11O19基质中并进行氮化处理,经XRD分析可知氮化会使得晶胞产生不同程度的空位但是减少了杂质相的出现,从Ce3+单掺氮化基质的光谱图的分析中可以发现在外部晶体场的作用下,Ce3+离子的能级容易分裂,导致其产生多种不同颜色的荧光,荧光衰减曲线表明Ce3+、Tb3+共掺的样品中进行氮化会使得Ce3+极易将能量传递给Tb3+,而且氮化后样品在高温下的发光强度要强于氮化前样品的发光强度,同时氮化后样品封装灯的光效要更高。(3)在La0.2MgAl11-xSi3x/4O19-3x/2Nx:0.55Ce3+,0.25Tb3+的基础上,按照 Eu2+和La3+的比例为3:2和1:1的量进行取代基质中的La3+,主要通过探究了 Ce3+,Eu2+,Tb3+掺杂进基质的XRD图来推断晶胞体积变化的原因,对氮化样品中的Ce3+→Eu2+,Ce3+→Tb3+之间能量传递的影响进行了深入的分析。掺入Eu2+后样品显色指数会有所增加,相关色温的值会变大,热稳定性会相应下降,为了更好的适用于封装灯,急需要降低样品的相关色温和增加样品的热稳定性。
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