含稀土硫化物發光材料的合成及穩定性研究.pdf

1、硫化物是一類很好的發光材料的基質,在稀土離子的激活下能發出各種顏色的光,有很好的應用前景,但由于硫化物的抗氧化性及抗濕性能較差,嚴重制約了硫化物的應用.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定性的可行性方法,同時還首次合成了具有長余輝的以復合硫化物為基質的黃色熒光粉.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,在基質中適當引入Mg也可使其發光亮度增加,Sr的引入可使其最強激發帶藍移,更好地與GaN基LED發出的470nm的藍光相匹配.同時還合成了能同時發出黃光和紅光的與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+>為代表的硫化物發光材料的穩定性,找到了簡單可行的方法來提高其化學穩定性.采用新的助熔劑來合成此類熒光粉,其化學穩定性和發光性能都得到了很大的改善;一定的條件下用一定質量的NH<,4>HF<,2>與熒光粉反應,在熒光粉的表面生成一層連續、均勻、透明的惰性膜來提高其化學穩定性;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等方法來驗證了膜的存在,且檢測了其抗濕及抗腐蝕的能力,發現經過氧化物包覆后,熒光粉的穩定性有很大的提高.硫代鎵酸鹽的化學穩定性較好,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,而發出強烈的藍光至黃光.通過調節鎵的含量和引入其它稀土離子為共激活劑,發現適當過量的鎵可以提高其發光效率,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