白光 06e 是一种全新的固态照明光源，具有节能"环保"体积小"反应速度很快"可靠性高的特点，是一种极具竞争力的绿色光源!实现白光06e 较为普遍的方案是蓝光06e 和可被蓝光有效激发的黄色荧光粉!当前典型的能被蓝光有效激发的黄色荧光粉是 8< 激活的稀土石榴石( 3，i\)"( /’，iL)>,#*a 8<( 简称 3/ia 8<) "但该方案中白光中缺乏红光成分，所以光源的显色性较差!在其中加入红色成分以后，可显著提高白光 06e 的发光效率和显色指数，因此红色荧光粉在调制白光 06e 和改善其显色效果方面起着至关重要的作用!但目前尚缺少能够被现有的蓝光和紫外光 06e 芯片有效激发的高效红色荧光粉，开发能够被蓝光和紫外光芯片激发的红色荧光粉是白光 06e 发展的关键因素，国内外众多研究人员展开了红色荧光粉材料的研究［DK#*］!OLTX/’#$,#H晶体具有 #K/#*,"结构，属于 :D"X PP> 空间群，在晶体中，密堆积的尖晶石基块 ( TX/’#$,#D) 和一个 OL 与一个 , 组成的 OL, 镜面层组成!在尖晶石的单位晶胞中有 "* 个立方密堆积的 , 原子，形成 #D 个八面体空隙和 G 个四面体空隙，镜面层中的 OL* h格位具有呈 O"G群点对称性［#"］!6R* h掺杂的OLTX/’#$,#H在真空紫外和紫外激发下良好的发光效率，是一种常用的 VeV 显示用的蓝色荧光粉［#!，#>］!在OLTX/’#$,#Ha 6R* h中，6R* h主要取代镜面层 OL, 中 OL* h的位置，但 6R* h在高温下容易被氧化成 6R" h，导致OLTX/’#$,#Ha 6R* h的稳定性较差［#D］!此外，近紫外激发的 6R" h掺杂的荧光粉具有比 6R* h掺杂的荧光粉更高的流明当量"量子效率和光稳定性!本文采用助熔剂固相合成法合成了不同浓度 6R" h掺杂的 OLTX/’#$,#Ha 6R" h发光材料，并研究了 OLTX/’#$,#Ha 6R" h材料的发光性能!

2 实 验

2.1 荧光粉制备按照化学计量比称取 OL8,""TX,"/’*,""6R*,"，助熔剂为 5"O,"，助熔剂的添加量为原料总重量的#[:‘ F #$[:‘ !为了使药品混合均匀，采用湿磨法，在试剂中加入一定量的分析纯无水乙醇，在玛瑙研钵中充分研磨!均匀混合后装入刚玉坩埚中，放入马弗炉中，在大气气氛中于 ##$$ F#"$$ J下保温 D FG Z!自然冷却至室温!于研钵中研细冷却后的样品，将磨好后的样品放入氧化铝坩埚中，重复一次煅烧过程，再次冷却后取出药品，于研钵中研细冷却后的药品，即可得到目标样品进行表征!

2.2样品测试

采用日本理学 eTL^K*>$$ 型衍射仪( 辐射源为 8R 靶 M&，!$ d%，D$ B/，" b$( #>!$D @B，步长 $( $*f，扫描范围 #$f FH$f) 测定样品的物相结构!采用英国爱丁堡 102WI*$ 荧光光谱仪测量材料的激发K发射光谱，荧光信号的接收采用 5LBLBL:RPc.>>$I 探测器，测量荧光谱及荧光寿命所用的激发光源是脉冲氙灯!利用VT2KG$ 型光电测试系统测试荧光粉及制备的 06e 器件的色参数!所有测量均在室温下进行!

3 结果与讨论

图# 是以#$[:‘的 5"O,"作为助熔剂，先后在#$$$ J和#"$$ J经过两次煅烧后得到样品 OLTX/’#$,#Ha6R" h的 E.e 谱图，其中，6R" h的掺杂含量分别为: $‘"*‘">‘"H‘!从图中可以看出，#"$$ J烧结后，产物主要衍射峰已经出现，且未观察到其他杂相的衍射峰，所得样品衍射峰与 OLTX/’#$,#H的标准 Ve1 卡片相符，这说明得到了相纯度较高的目标!根据布拉格方程和系统消光规律，可对粉末衍射数据进行了指标化!利用指标化软件 4=<&=I$，拟合出晶体的晶胞参数!结果表明，样品属于六方晶系，晶胞参数为 * b$( >DH @B，> b*( "*!@B，与标准卡片 +8Ve1*DK$#D" 的晶胞参数值( * b $( >D* @B，> b *( *D! @B) 也比较一致!传统高温固相法在#D$$ J 才能制备出 OLTX/’#$,#H单相［#H］，因此，以 5"O,"为助熔剂的固相合成法可有效的降低合成温度!不同浓度的 6R" h掺杂样品的粉末衍射峰与标准卡片的衍射峰相对应，这表明掺杂后样品的结构没有发生改变!采用 29Z<==<= 公式 O b W"X#9&P% 估算了晶粒尺寸，其中 " 是所用 E 射线的波 " b $( #>!$>D @B，W 为常数，% 是半衍射角，# 是衍射峰的加宽!不同 6R" h掺杂的 OLTX/’#$,#H多晶粉体粒径尺寸的平均值在 !>$ F>>$ @B 之间，可以看出产物结晶的较完好，粉末精细均匀!在 #$$$ J 和 #"$$ J 二次高温助熔剂法固相合成样品后，O 值随着衍射角 6R" h的掺杂含量的增加而逐步增加!图 * 为 OLTX/’#$,#H掺杂不同含量 6R" h荧光粉的激发光谱，仪器监测波长 " b D#* @B!光谱中，*>$ F引 言白光 06e 是一种全新的固态照明光源，具有节能"环保"体积小"反应速度很快"可靠性高的特点，是一种极具竞争力的绿色光源［#K"］!实现白光06e 较为普遍的方案是蓝光06e 和可被蓝光有效激发的黄色荧光粉［!，>］!当前">$ @B 的宽带归属于 6R" h和 ,*K之间的电荷迁移带( 84O) ; ">$ F >$$ @B 之间出现一系列的锐线，归属于6R" h的 1(1 跃迁!6R" h的H2$">QD跃迁反映为位于 "I! @B 处的最强峰，峰值位于 !D! @B 的窄带对应于6R" h的H2$">O*跃迁!可见，OLTX/’#$,#Ha 6R" h荧光粉在紫外区和蓝光区能够被有效激发!图 # OLTX/’#$,#Ha 6R" h荧光粉的 E.e 图谱1SX( # E.e WL::<=@P &Q OLTX/’#$,#Ha 6R" hWZ&PWZ&=图 * OLTX/’#$,#Ha 6R" h荧光粉的激发谱1SX( * 6^9S:L:S&@ PW<9:=L &Q OLTX/’#$,#Ha 6R" hWZ&PWZ&=图 " 为 OLTX/’#$,#H掺杂不同含量 6R" h荧光粉的发射光谱图，仪器激发波长 " b"I! @B!在 "I! @B 近紫外光的激发下，OLTX/’#$,#Ha 6R" h的发射光谱包含 > 个峰，分别位于 >HD @B">I# @B"D#* @B"D>! @B 和H$$ @B，对应于 6R" h的>O$"H2/( / b$，#，*，"，!) 辐射跃迁!其中以 D#* @B 处发射峰最强，H$$ @B 处稍弱，其它发射峰强度较小!不同浓度 6R" h掺杂的样品发射峰的位置基本保持不变，其发射主峰位于 D#* @B，属于晶格中占据非对称中心格位 6R" h的>O$"H2*的电偶极( 6e) 跃迁特征线性发射，这说明在 OLTX/’#$,#Ha6R" h荧光粉中，6R" h占据非对称中心格位，否则，若 6R" h占据对称中心格位( 具备反演对称中心) ，则发射主峰的峰值波长应为 >I$ @B 左右，即主要发生 6R" h的>O$"H2#的磁偶极( Te) 跃迁特征发射!样品其余的发射峰值 >I# @B"D>! @B"H$$ @B 分别对应于 6R" h的>O$"H2$">O$"H2"">O$"H2!的跃迁发射!从图中还可看出，>O$"H2#">O$"H2*的跃迁发射峰发生分裂，这是由于在晶场的作用下，H2/的多重态分裂为多个斯塔克能级所致!掺杂不同浓度 6R" h含量时，样品的发光强度随着当 6R" h掺杂量增加而增加，当掺杂量为>L:‘时，发射峰强度达到最大值!如果继续增加 6R" h掺杂浓度，激活离子间的相互作用也随之增大，导致发光离子浓度猝灭，样品的发光强度随之降低!图 " OLTX/’#$,#Ha 6R" h荧光粉的发射谱1SX( " 6BSPPS&@ PW<9:=L &Q OLTX/’#$,#Ha 6R" h图 ! OLTX/’#$,#Ha $( $>6R" h荧光粉的色度图1SX( ! 876 &Q OLTX/’#$,#Ha $( $>6R" h为了评价材料的发光性能，利用强度校准后的荧光光谱和 876#I"# 色度学标准，计算了不同浓度 6R" h掺杂样品的色坐标!图 ! 为 "I! @B 波长紫外光激发 OLTX/’#$,#Ha $( $>6R" h样品的 876 色度图!结果表明，OLTX/’#$,#Ha $( $>6R" h样品的色坐标值为( $( D>>，$( "!>) ，与传统的红色荧光粉 3*,*2a 6R" h( $( D"#，$(">$) 相比，更接近标准的红光色度坐标值( $( DH，$( "") "这说明 OLTX/’#$,#Ha 6R" h能被紫外光有效激发发射橙红光!不同 6R" h掺杂浓度( *‘，>‘，H‘) 的 OLTX/’#$,#H在同一激发波长下获得的发射光谱谱线非常近似，所以掺杂浓度对荧光粉的色坐标值基本无影响!

4 结 论

用助熔剂高温固相法制备了 OLTX/’#$,#Ha 6R" h荧光粉，该荧光粉在 *>$ F">$ @B 的宽带峰属于 84O 带，">$ F >$$ @B 之间的锐线归属于 6R" h的 1(1 跃迁，其中 "I! @B 处的激发峰最强，说明该荧光粉适于紫外激发!发射光谱包括峰值位于 >I# @B"D#* @B 的橙红光发射和峰值位于 D>! @B 的红光发射，其中 D#* @B 最强!OLTX/’#$,#Ha 6R" h材料的发光强度随 6R" h掺量的增大而逐渐增强，当 6R" h的掺杂浓度为 >‘时发射的谱线强度最大!OLTX/’#$,#Ha $( $>6R" h样品的色坐标为( $( D>>，$( "!>) ，与传统的商用红色荧光粉 3*,*2a 6R" h( $(D"#，$( ">$) 相比，具有更好的色纯度!该荧光粉是一种较好的可被近紫外激发的红光荧光粉!