本文關(guān)鍵詞：用于白光LED的紫外激發(fā)下的單一基質(zhì)磷酸鹽以及硅酸鹽熒光粉的制備與研究

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【摘要】：白光LED作為第四代照明光源,具有能耗低、發(fā)光強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)以及綠色環(huán)保等特點(diǎn)。目前實(shí)現(xiàn)白光LED的主要方案是將LED芯片與熒光粉組合產(chǎn)生白光,也就是所謂的熒光轉(zhuǎn)換型白光LED。當(dāng)前市場(chǎng)上我們主流的方案是InGaN藍(lán)色LED芯片和YAG:Ce3+黃色熒光粉組合產(chǎn)生白光。由于其缺少紅光成分,故提出了一種新型的方案即紫外LED芯片與紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉合成白光,獲得的白光具有較高的發(fā)光強(qiáng)度和極好的顯色指數(shù)。然而由于藍(lán)色熒光粉的重吸收致使發(fā)光效率較低,發(fā)光不穩(wěn)定。因此紫外LED芯片與單一基質(zhì)熒光粉組合產(chǎn)生白光這一方案被提出,該體系具有極好的穩(wěn)定性和色重現(xiàn)性。在熒光轉(zhuǎn)換型白光LED的研究中,光的顏色與性能完全取決于組合的熒光粉,因此研究良好的熒光粉成為白光LED研究中的重點(diǎn)工作。本文中通過高溫固相法合成一系列摻雜不同稀土離子的紫外激發(fā)的用于白光LED的Ca3Y(P04)3熒光粉和KBaYSi207熒光粉。并對(duì)熒光粉的物相、發(fā)光性能以及摻雜離子間的能量傳遞進(jìn)行了表征與分析。具體如下:(1)采用高溫固相法在CO還原氣氛下合成Ca3Y(P04)3:Eu2+,S mmm3+熒光粉,利用XRD圖譜、漫反射圖譜、激發(fā)發(fā)射圖譜、色坐標(biāo)圖譜以及熒光衰減圖譜對(duì)樣品進(jìn)行表征分析。通過樣品的XRD圖譜與JCPDS標(biāo)準(zhǔn)卡片做比對(duì),其衍射峰并未發(fā)生明顯的變化,即證明少量的Eu2+離子與Smm3+離子的摻入并未改變基質(zhì)的晶格結(jié)構(gòu)。在405 nm光的激發(fā)下,通過發(fā)射光譜可知Eu2+離子與Smm3+離子被共激發(fā)并組合產(chǎn)生白光。調(diào)節(jié)Eu2+離子和Smm3+離子的濃度,其色坐標(biāo)從藍(lán)綠光區(qū)域進(jìn)入白光區(qū)域,最終落在橙紅光區(qū)域。并通過計(jì)算該白色熒光粉的色溫值5058 K,也證明了此熒光粉在室內(nèi)照明方面有著良好的應(yīng)用前景。通過熒光衰減曲線證明了 Eu2+離子與Smm3+離子之間存在著能量傳遞,分析了 Eu2+與Smm3+離子之間能量傳遞的作用機(jī)理。研究表明Ca3Y(P04)3:Eu2+,S mm3+熒光粉在白光LED熒光粉領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。(2)采用高溫固相法合成Ca3Y(P04)3:Dy3+熒光粉,利用XRD圖譜、激發(fā)發(fā)射光譜圖、色坐標(biāo)等進(jìn)行表征分析。通過XRD圖譜與JCPDS標(biāo)準(zhǔn)卡片做對(duì)比,樣品衍射峰并未出現(xiàn)雜峰,表明Dy3+離子的摻入并未對(duì)晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在365 nm激發(fā)波長(zhǎng)下,Ca3Y(P04)3:Dy3+熒光粉的發(fā)射光譜在485 nm、578 nm處呈現(xiàn)兩個(gè)較強(qiáng)的尖峰和在664 nm出呈現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)度很弱的尖峰,這些分別由于 4M21/2→6H13/2、4F9/2→6H13/2 以及 4G11/2→6H11/2 的能級(jí)躍遷產(chǎn)生的。其中Dy3+離子的最佳濃度為5 mol%。其在摻入5 mmol%Dy3+時(shí)的色坐標(biāo)點(diǎn)(0.333,0.360)非常接近標(biāo)準(zhǔn)白光點(diǎn),且色溫值計(jì)算為5482 K,證明此熒光粉在照明方面有良好的應(yīng)用前景。同時(shí)我們研究了 Dy3+離子之間的能量傳遞以及其作用機(jī)理。研究顯示Ca3Y(PO4)3:Dy3+熒光粉在白光LED研究中具有深遠(yuǎn)的意義。(3)在CO還原氣氛下利用高溫固相法合成KBaYSi207:Ce3+熒光粉。通過XRD圖譜可知,樣品的衍射峰與STD標(biāo)準(zhǔn)卡片的衍射峰相一致,并未出現(xiàn)雜峰,證明少量的Ce3+離子的摻入并未改變基質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)。在354 nm激發(fā)波長(zhǎng)下,KBaYSi207:Ce3+熒光粉的發(fā)射光譜在448 nm處呈現(xiàn)一個(gè)寬峰,這是由于5d的激發(fā)態(tài)向4f的基態(tài)躍遷引起的。且Ce3+離子的最佳摻雜濃度為2 mol%。通過熒光粉發(fā)光強(qiáng)度積分面積(I)與Ce3+離子濃度(x)的擬合圖譜證明了 Ce3+離子之間存在能量傳遞以及能量傳遞作用機(jī)理�？偠灾�,KBaYSi207:Ce3+藍(lán)色熒光粉在白光LED研究中具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O482.31

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳鵬超;陸津津;田躍;;新型Ca_9Sr(PO_4)_6Cl_2:Mn~(2+)紅色熒光粉的合成及其發(fā)光特性[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);2016年01期

2 王志軍;田植;尤建琦;石獻(xiàn);齊帥;李亞民;楊志平;李盼來;徐征;;白光發(fā)光二極管用單體白色熒光粉的研究進(jìn)展[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2016年01期

3 王瑩;陳永杰;耿秀娟;邢貞方;馮玉東;李梓楊;曹爽;左修源;;藍(lán)色熒光粉K(Na)BaBP_2O_8:Eu~(2+)的制備與發(fā)光特性[J];光電子·激光;2015年12期

4 王萍;楊定明;王剛;;白光LED用K_2ZnSiO_4:Sm~(3+)橙紅色熒光粉的制備及發(fā)光性能[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2015年12期

5 李登宇;王海波;朱月華;施豐華;卓寧澤;;近紫外白光LED用磷酸鹽體系熒光粉的研究進(jìn)展(下)[J];中國(guó)照明電器;2015年07期

6 李登宇;王海波;朱月華;施豐華;卓寧澤;;近紫外白光LED用磷酸鹽體系熒光粉的研究進(jìn)展(上)[J];中國(guó)照明電器;2015年06期

7 湯新程;齊亮;暴天曉;張巖;劉乃康;吳澤;;WLED用單基質(zhì)硅酸鹽熒光粉的制備及性能研究[J];化學(xué)與黏合;2014年04期

8 陳喬喬;戴能利;劉自軍;褚應(yīng)波;李進(jìn)延;楊旅云;;不同激發(fā)波長(zhǎng)下Ce~(3+)-Tb~(3+)-Sm~(3+)共摻白光玻璃的發(fā)光性能[J];物理學(xué)報(bào);2014年07期

9 劉杰;江漫;梅詠梅;吳占超;匡少平;;白光發(fā)光二極管用單一基質(zhì)白光熒光粉[J];化學(xué)進(jìn)展;2013年12期

10 韓曉哲;付方方;陳寶玖;馬鐵成;林海;;稀土鋁磷酸鹽玻璃中鐠離子的可見光致發(fā)光[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2013年10期

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本文編號(hào)：1303486