白光發(fā)光二極管（WLED）是第四代固態(tài)照明光源,具有體積小、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。目前,商業(yè)化的WLED主要由GaN或InGaN藍(lán)光芯片與高量子效率黃色熒光粉Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺（YAG:Ce）封裝而成。但是,這種方式封裝的白光LED器件由于缺少紅色組分,其色溫高（>4500 K）,顯色指數(shù)低（<80）,這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了器件在室內(nèi)照明和高清背光顯示中的應(yīng)用。加入一定比例的紅光組分是解決上述問(wèn)題的有效途徑。Mn⁴⁺摻雜的氟化物（氟氧化物）紅色熒光材料因原料廉價(jià)易得、合成方法簡(jiǎn)單環(huán)保、材料化學(xué)穩(wěn)定性好、發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn)迅速引起了人們的重點(diǎn)關(guān)注。本文研究了三種LED用紅色熒光粉的合成、物相形貌、電子結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能和具體應(yīng)用,主要內(nèi)容如下:（1）采用水熱法合成了形貌一致的BaTiOF₄結(jié)構(gòu)材料。以蒸餾水為溶劑,PEG6000為表面活性劑,研究了不同反應(yīng)溫度和不同PEG6000量下樣品的微觀形貌;利用XRD、EDS、紅外光譜等手段對(duì)材... 

【文章來(lái)源】：云南民族大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

白光LED的三種實(shí)現(xiàn)方案

第1章緒論5缺陷較少，在添加表面活性劑或體系中有不同溶劑時(shí)，在其界面會(huì)發(fā)生自組裝，這樣可以控制其生長(zhǎng)方向與尺寸，獲得相對(duì)完美的晶體結(jié)構(gòu)[55]。但是，由于整個(gè)反應(yīng)過(guò)程均在密閉條件下進(jìn)行，因此，無(wú)法動(dòng)態(tài)觀察反應(yīng)過(guò)程；同時(shí)，在高溫、強(qiáng)壓和全密封條件下反應(yīng)釜有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)也有通過(guò)水熱合成稀土摻雜的氟化物熒光粉[56]，但發(fā)光效率比較低，實(shí)用性不好。對(duì)于Mn4+激活的氟化物來(lái)說(shuō)，此方法對(duì)紅色熒光材料的微觀形貌具有良好的調(diào)控作用，例如，本實(shí)驗(yàn)室利用水熱法制備出了具有規(guī)則形貌特征和優(yōu)越性能的氟化物紅色熒光粉[57-58]。圖1.3水熱合成示意圖[54]1.3.2離子交換法離子交換法,是以溶液中兩種價(jià)態(tài)和半徑相近的中心離子為金屬離子的配合物陰離子基團(tuán)，配位環(huán)境相似時(shí)兩中心離子在溶液中進(jìn)行交換達(dá)到摻雜的方法，如圖1.4所示。離子交換法具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、HF酸用量孝相對(duì)環(huán)保、動(dòng)態(tài)觀看反應(yīng)過(guò)程、所合成熒光粉發(fā)光效率高的優(yōu)點(diǎn)。2014年，內(nèi)量子效率高達(dá)98%的K2TiF6:Mn4+紅色熒光粉被Chen等運(yùn)用離子交換法制備[59]。然而，對(duì)于在HF溶液中溶解度低的基質(zhì)，其中心離子與Mn4+交換效率很低，導(dǎo)致Mn4+摻雜量很低。本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)離子交換法合成了一系列氟化物紅色熒光粉，并進(jìn)行了報(bào)道[60-61]。

云南民族大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.4離子交換法示意圖[59]1.3.3高溫固相法與以上兩種常見(jiàn)的合成方法相比，高溫固相法是極為常見(jiàn)的材料合成方法，其填充性好、產(chǎn)物損耗小，是最早運(yùn)用于稀土熒光材料合成的方法之一。但是，固相反應(yīng)高度依賴于固體原料微小粒子之間的接觸面積、反應(yīng)的溫度和時(shí)間，容易造成樣品燒結(jié)的溫度不夠高、燒結(jié)時(shí)間不夠長(zhǎng)和燒結(jié)接觸面積不夠大，導(dǎo)致合成樣品不純、表面粗糙或形貌不規(guī)則等缺陷，這些弊端仍有待改進(jìn)。相較于傳統(tǒng)的稀土熒光材料，Mn4+激活的氟化物紅色熒光粉難以在高溫條件下合成，只有一些具有特殊結(jié)構(gòu)的紅色熒光材料才能采用這種方法制備，例如近年報(bào)道的K3SiF7:Mn4+、Rb3SiF7:Mn4+等[62-63]。但在紅光材料的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中，高溫固相法仍然是一種值得借鑒的合成方法。1.3.4共沉淀合成法共沉淀法，是指將兩種或多種陽(yáng)離子反應(yīng)原料充分溶解在溶液中，然后逐步加入沉淀劑，逐漸析出沉淀物，經(jīng)離心、洗滌和干燥等得到所需樣品。其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)簡(jiǎn)單、溫度低，產(chǎn)物純度高、顆粒大小均勻、尺寸孝分散性佳；缺點(diǎn)是產(chǎn)物必須反復(fù)沖洗，制備過(guò)程冗長(zhǎng)，易引入雜質(zhì)離子，對(duì)原材料純度需求較高，同時(shí)，為了使產(chǎn)物結(jié)晶性更好需要經(jīng)過(guò)煅燒處理。共沉淀法主要應(yīng)用于合成氧化物和氟化物熒光粉，本實(shí)驗(yàn)室也通過(guò)了共沉淀法設(shè)計(jì)合成了Na2XF6:Mn4+紅色熒光粉，并做了相關(guān)報(bào)道[64-65]。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和科學(xué)研究的不斷深入，一些新穎的、適用于紅色熒光材料合成的方法被陸續(xù)開(kāi)發(fā)，如微波水熱法、加熱溶劑揮發(fā)法和等離子燒結(jié)法等[66-68]。


本文編號(hào)：3574010