發(fā)布時(shí)間：2018-07-05 08:19

  本文選題：白光LED + 氮氧化物發(fā)光材料��； 參考：《蘭州大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：白光發(fā)光二極管(light emitting diodes,LED)作為新一代的照明光源,由于其長壽命、節(jié)能度高、綠色環(huán)保等顯著特征,正在開啟人類照明領(lǐng)域的一次新革命。目前在市場上主流的白光LED主要采用的是熒光轉(zhuǎn)化型白光LED(簡稱pc-LED),其中熒光粉(發(fā)光材料)是pc-LED的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響到白光LED器件的性能,這使其引起了大家廣泛的關(guān)注。目前采用pc-LED獲得白光的方式主要分為兩大類:藍(lán)光芯片復(fù)合YAG:Ce3+黃色發(fā)光材料和(近)紫外芯片復(fù)合紅、綠、藍(lán)三基色發(fā)光材料。但是,第一種方法具有明顯缺陷,這種合成方法由于缺少紅光部分,合成出的熒光粉具有較低的顯色指數(shù)以及較高的色溫。第二種方法,由于綠色與紅色熒光粉色純度以及紅色熒光粉發(fā)光強(qiáng)度不高等問題�，F(xiàn)在急需發(fā)現(xiàn)新的氮(氧)化物發(fā)光材料,并改性氮(氧)化物發(fā)光材料。本論文針對目前發(fā)光材料所存在的若干問題(1、近紫外光激發(fā)綠色發(fā)光材料色純度較低2、近紫外光激發(fā)綠色發(fā)光材料發(fā)光強(qiáng)度與商用綠色熒光粉相差較大3、近紫外光激發(fā)紅色發(fā)光材料顏色接近橙紅色及其發(fā)光強(qiáng)度較低),通過材料設(shè)計(jì)、合成方法探索、晶體結(jié)構(gòu)精細(xì)化以及光譜性能表征等手段,系統(tǒng)研究了幾種近紫外激發(fā)氮(氧)化物綠色,紅色發(fā)光材料的制備及其發(fā)光特性。主要內(nèi)容如下:1.針對目前(近)紫外白光LED用綠色發(fā)光材料存在的上述問題,利用固相法成功制備了綠色發(fā)光材料Ba2.9-xCaxEu0.1Si6O12N2和Ba2.9-xMgxEu0.1Si6O12N2。通過晶體結(jié)構(gòu)精修、光譜表征等手段,研究了其晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光特性以及其晶體場環(huán)境對其發(fā)光性能的影響。Ba2.9-xCaxEu0.1Si6O12N2發(fā)光材料的激發(fā)光譜覆蓋了從紫外到藍(lán)光的大部分區(qū)域,而其發(fā)射光譜在400nm激發(fā)下,發(fā)出黃綠光,并且通過Ca2+的摻雜,Eu2+周圍的晶體場環(huán)境發(fā)生改變,可以使發(fā)射光譜的最高發(fā)射峰位從525nm紅移到536nm,而摻雜Ca2+會(huì)使樣品的熱穩(wěn)定性下降,通過位型坐標(biāo)圖給出了相應(yīng)的解釋。對于Ba2.9-xMgxEu0.1Si6O12N2發(fā)光材料來說,摻雜適當(dāng)濃度的Mg2+,Ba2.9-xMgxEu0.1Si6O12N2發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)提高,并且相應(yīng)的降低了樣品的半峰寬度,使其色純度得到提高。同時(shí)Ba2.9-xMgxEu0.1Si6O12N2發(fā)光材料也具有非常好的熱穩(wěn)定性。2.針對目前(近)紫外白光LED用紅色發(fā)光材料存在上述問題,利用高溫高壓法制備了Eu2+激活的新型高效的紅色發(fā)光材料Ca2Si5N8:Eu2+和Sr2Si5N8:Eu2+。針對Ca2Si5N8:Eu2+發(fā)光材料,加入BaF2作為助熔劑,增加了樣品的結(jié)晶性。并且使其最高發(fā)射峰位從608nm紅移到622nm,導(dǎo)致其發(fā)射光從橙紅光轉(zhuǎn)變?yōu)榧t光。BaF2的加入也改變了Eu2+在Ca2Si5N8晶格中的溶解度:BaF2的加入使大半徑的Ba2+進(jìn)入晶格,進(jìn)而使得更多中等半徑的Eu2+進(jìn)入到晶格之中。樣品的發(fā)光強(qiáng)度也隨之得到了顯著的提高。對于Sr2Si5N8:Eu2+來說,在晶格中通過La3+-Al3+離子對替代Sr2+-Si4+離子對,會(huì)使得760 nm處出現(xiàn)另一個(gè)紅光發(fā)射峰,最終導(dǎo)致色坐標(biāo)的變化。隨著摻雜La3+-Al3+離子對濃度的增加,其色坐標(biāo)從(0.6107,0.3716)移動(dòng)到(0.6452,0.3441),發(fā)光顏色從紅橙光變?yōu)榧t光。而后在Sr2Si5N8:Eu2+中摻雜Mg2+。通過Mg2+的加入可以使得樣品的發(fā)光強(qiáng)度得到提高,并且樣品的熱穩(wěn)定性可以達(dá)到商用粉的要求。3.針對目前(近)紫外白光LED用紅色發(fā)光材料存在的上述問題,利用高溫高壓法制備了Eu2+激活的新型高效的紅色發(fā)光材料CaSiN2:Eu2+。針對CaSiN2:Eu2+發(fā)光材料,在其中摻雜Sr2+,使發(fā)光強(qiáng)度小幅度提高。但是其熱穩(wěn)定性并不讓人滿意。
[Abstract]:The light emitting diode ( LED ) is used as a new generation of illumination light source , which is a new revolution in the field of human illumination due to its long service life , high energy saving and green environmental protection . A new high - efficiency red luminescent material , CaSiN2 : Eu2 + , was prepared by high temperature and high pressure method . The luminescence intensity of Eu 2 + was increased from ( 0.6107 , 0.3716 ) to ( 0.6452 , 0.3441 ) .
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O482.31

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊玉玲;黎學(xué)明;馮文林;李武林;陶傳義;;CaMoO_4:Eu~(3+)紅色熒光粉化學(xué)共沉淀合成與表征[J];無機(jī)材料學(xué)報(bào);2010年10期

2 李紹霞;李大吉;王亞平;王卓;;白光LED用光轉(zhuǎn)換材料的研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年04期

3 劉紅利;何大偉;沈芳;;Luminescence Properties of Green-Emitting Phosphor (Ba_(1-x),Sr_x_2SiO_4∶Eu~(2+) for White LEDS[J];Journal of Rare Earths;2006年01期

4 張書生,莊衛(wèi)東,趙春雷,胡運(yùn)生,何華強(qiáng),黃小衛(wèi);Study on (Y, Gd)_3(Al, Ga)_5O_(12)∶Ce~(3+) Phosphor[J];Journal of Rare Earths;2004年01期

5 劉如熹,石景仁;白光發(fā)光二極管用釔鋁石榴石螢光粉配方與機(jī)制研究[J];中國稀土學(xué)報(bào);2002年06期

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本文編號(hào)：2099581