白光LED作为一种新型的固体光源,在照明和显示领域有着巨大的应用前景。本项目以制备用于白光LED的新型硼酸盐发光材料为目的。以硼酸盐为基质,Eu、Ce等为激活剂,采用固相法、溶胶-凝胶法等方法,制备适用于白光LED的各色发光材料。主要研究内容包括1、制备以蓝光LED为激发源,发射黄光,或同时发射绿光和红光的发光材料;2、制备以紫外-近紫外光LED为激发源,发射全色单一白光的发光材料,或分别发射红、绿和蓝光的三基色发光材料。采用x射线衍射、扫描电子显微镜、光谱、荧光寿命等表征材料的性能;通过改变合成方法、合成条件、基质组分、激活剂等,来获得影响材料发光性能的因素,进而选择合适的实验条件来提高材料的发光性能;同时对激活剂在材料中的发光机理进行理论研究。本项目提出了一种适用于白光LED的新型硼酸盐发光材料体系,研究结果对白光LED的发展具有重要意义。
Luminescence;White light emitting diodes;Borate;Luminescent properties;
课题组很好的实施了原定计划,取得了一系列成果,如下1、采用固相法制备了蓝光LED激发型硼酸盐黄色发光粉,如Ca2BO3Cl:Eu2+、LiSrBO3:Eu2+等;弄清了Eu2+在材料中的占位及晶体学格位,Eu2+的浓度猝灭机理等;获得了材料的最佳制备工艺,及最优的Eu2+掺杂量等。2、制备了紫外-近紫外光激发型碱-碱土硼酸盐、氯硼酸盐、硼酸盐及硼磷酸盐三基色发光粉,如Ce3+、Eu3+、Sm3+、Eu3+/Sm3+、Ce3+/Tb3+等激活的Ca2BO3Cl氯硼酸盐三基色发光粉;RE3+ (RE=Eu、Sm、Tb、Ce、Dy)掺杂的LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO3及Ba2LiB5O10等碱-碱土硼酸盐三基色发光粉;稀土掺杂的Ca3B2O6及Ba2Ca(BO3)2等硼酸盐三基色发光粉。3、制备了碱-碱土硼酸盐及硼磷酸盐单基质白色发光粉,如Ce3+/Eu2+掺杂的LiBaBO3和LiSrBO3,以及Eu2+/Mn2+掺杂的(Sr, Ba)B2P2O10等白色发光粉。4、此外,探索了一些新的基质体系,研究了稀土掺杂的碱-碱土磷酸盐、氯磷酸盐、磷酸盐、铟酸盐、钼酸盐、硅酸盐及氯硅酸盐等材料,如适于蓝色光激发的Sr3SiO5:Eu2+及Sr5-xCaxSi2O7Cl4:Eu2+等黄色发光材料,通过调整激活剂掺杂量或基质组分,控制了材料的光谱分布等,并研究了材料性能改变的原因及机理等;适于紫外光激发的SrIn2O4:Sm3+, Eu3+红色和Sr3La(PO4)3:Eu2+蓝绿色发光粉等。上述研究结果为白光LED用荧光粉的发展提供了实验和理论帮助,基于上述研究内容,课题组已发表相关学术论文66篇,其中SCI收录34篇、EI收录25篇。