四种典型发光二极管（LED）用硅（锗）酸盐的制备及性能研究

【摘要】发光二极管(LED)由于其节能,寿命长,环保等优良特性在显示,装饰,照明等领域正逐步取代传统的发光材料。在荧光转换发光二极管(pc-LED)中,硅(锗)酸盐荧光粉作为良好的发光材料由于其发光效率高和化学性质优异,引起研究者们广泛的兴趣。本论文重点研究了具有磷灰石结构的硅(锗)酸盐掺杂稀土离子的发光性能,同时还对硅酸盐商用荧光粉的热稳定性进行研究。主要内容如下：第一部分：制备Eu2+掺杂磷灰石结构Ca10(Si04)3(S04)3F2(CSSF)的荧光粉,对晶体结构进行精修,计算出晶胞参数：a=b=9.4540A,c=6.9455A对CSSF发光性能调查结果表明：在350nm的激发下,其发射光谱在420nm和525nm都有发射主峰,主峰在420nm的发射带是由于Eu2+占据具有4f格位对称的Ca(Ⅰ)格位,是九配位,主峰在525nm的发射带是由于Eu2+占据具有6h格位对称的Ca(Ⅱ)格位,是七配位。此外,我们还首次合成Ca,La8(Ge04)602(CLG0)单相,对其晶体结构进行精修,并对CLGO:RE3+(RE3+=Eu3+,Tb3+,Dy3+,Sra3+,Tm3+)的激发与发射光谱,衰减时间,热稳定性与阴极射线发光进行调研。结果表明：除CLGO:Eu3+外,其它稀土掺杂的荧光粉热稳定性均高于现有市场商用YAG:Ce3+,说明此磷灰石结构是一种优良的固态发光基质材料。第二部分：针对目前市场流行的绿光发射荧光粉Ca8Mg(Si04)4Cl2:Eu2+和黄光发射Sr3SiO5:Eu2+都存在热稳定性差的问题,通过对阴离子基团杂化和阳离子的取代进行改善。在Ca8Mg(Ge04)4Cl2(CMGC)中,采用Ge取代Si；在Sr3Si05中,Ba,Mg部分取代Sr元素。由于晶体结构发生变化,当Eu2+离子进入基质晶格后,其形成的配位多面体的形状尺寸和对称性都有所改变,这使得Eu2+进入基质晶格的不协调性减弱,多面体附近的晶格应力也变弱。当外界使荧光粉的温度升高时,Eu2+在中心格位接受高频声子时稳定性更高,这样可以提高Eu2+在基质晶格中的占位率,从而提高样品的热稳定性。
【作者】阙美丹；
【导师】王育华；
【作者基本信息】兰州大学，无机发光材料，2014，硕士
【关键词】发光材料；Ca2La8（GeO4）6O2:RE3+（CLGO）；Ca10（SiO4）3（SO4）3F2:Eu2+；(CSSF)；Ca8Mg（GeO4）4Cl2（CMGC）；Sr3SiO5：Eu2+；热稳定性；

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