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MgF2对Mn4+掺杂锗酸盐红色荧光粉发光的影响

2023-12-21万嘉文龙林芳马道远刘云正王梓祥夏李斌

无机化学学报 2023年12期

万嘉文 龙林芳 马道远 刘云正 王梓祥 夏李斌*,,,3

(1江西理工大学能源与机械工程学院,南昌 330001)

(2江西理工大学材料冶金化学学部材料科学工程学院,赣州 341000)

(3江西省稀土荧光材料重点实验室,赣州 341000)

0 引 言

白光发光二极管(LED)作为新一代的照明光源,因其使用寿命长、环境友好、发光效率高等优点而被广泛应用于通用照明、汽车大灯、指示显示等各个领域。目前,商用白光LED 器件通常是将蓝光芯片与黄色Y3Al5O12∶Ce3+荧光粉封装而成。该器件由于缺少红光使得显色指数偏低,从而限制了在暖白光领域的应用[1-3]。因此,研究和开发高性能的红色荧光粉具有重要意义。

目前,蓝光激发的红色荧光粉主要包括Eu2+、Mn4+掺杂荧光粉2 类,在Eu2+激活荧光粉方面,主要有AE2Si5N8∶Eu2+(AE:碱土元素)[3]和CaAlSiN3∶Eu2+(CASN)[4]等氮化物粉体。然而,目前氮化物荧光粉的合成难度较大、需要特殊设备、特殊烧制条件和昂贵的原材料,且该类粉体与商用Y3Al5O12∶Ce3+在黄光区域有着较为严重的重吸收,一定程度上限制了其发展应用。Mn4+在近紫外或蓝光区域由于自旋允许(4A2→4T1与4A2→4T2跃迁)而产生宽带强吸收,在红光区域由于对格位晶体场不敏感的2E→4A2跃迁而产生窄线状发射(自旋禁戒容易通过改变格位对称性而被打破),从而获得高效红光发射。与Eu2+激活的红色荧光粉相比,Mn4+激活的荧光粉与绿粉或黄粉基本没有重吸收效应[5],同时还具有制备成本较低、合成条件温和等特点,因而能满足市场需求。目前,Mn4+激活的红色荧光粉主要有氧化物、氟化物和氟氧化物3 类。……

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