LED高效荧光粉的制备与性能研究

论文摘要

荧光粉作为白光LED的一个重要组成部分,对实现高效率、低能耗白光LED发挥着重要作用。针对红色荧光粉具备显著改善白光LED显色指数和提高色温的优势,目前用于紫光和蓝光LED芯片红色荧光粉的研究仍显不足,本文对钨酸盐基质Na5 La（W04）4红色荧光粉进行了系统的研究。此外,合成了一种新型的氮氧化物绿色荧光粉BaSi304N2:Eu2+,并对其发光性能做了初步研究。本文通过高温固相法在700℃下合成了Na5La（W04）4:Eu3+、Na5Eu（W04）4:Bi3+和Na5Eu（W04）4:Sm3+钨酸盐红色荧光粉。用XRD对该体系样品的晶体结构和物相进行了分析,结果表明该样品结晶度好、物相单一。用SEM和TEM对样品的颗粒形貌和微观结构进行了表征。该红色荧光粉体系表现出了Eu3+离子的特征激发和发射谱,最强发射峰为5D0→7F2（616 nm）。对Bi3+和Sm3+作为敏化剂增强荧光粉发光强度的机制进行了讨论。Bi3+和Sm3+的最佳掺杂浓度分别为20 mo1%和4 mol%。此外,本文在13500C还原气氛下合成了氮氧化物BaSi304N2:Eu2+绿色荧光粉。XRD数据表明该样品结晶度好、物相单一。通过SEM观察,样品的颗粒呈片状,平均尺寸为1-5μm。该荧光粉具有宽的激发和发射谱,最大发射峰位于525 nm左右,并有良好的热稳定性。Eu2+离子有浓度淬灭效应,最佳掺杂浓度为6 mo1%。利用该绿色荧光粉混合红粉,在蓝光激发下实现了白光LED,显色指数R。=94,色温为3585K。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 LED基本结构发光机理
• 1.2.2 白光LED实现途经及应用
• 1.2.3 白光LED的发展现状和发展前景
• 1.3 荧光粉简介
• 1.3.1 LED荧光粉研究现状
• 1.3.2 荧光粉的发光原理
• 1.3.3 荧光粉的制备方法
• 1.3.3.1 高温固相法
• 1.3.3.2 溶胶-凝胶法
• 1.3.3.3 燃烧法
• 1.3.3.4 水热/溶剂热合成法
• 1.3.3.5 共沉淀法
• 1.3.3.6 微波合成法
• 1.3.3.7 喷雾热解法
• 1.3.3.8 机械化学法
• 1.3.4 荧光粉的影响因素及性能要求
• 1.3.4.1 影响荧光粉发射光谱及发光强度的因素
• 1.3.4.2 荧光粉的性能要求
• 1.4 研究课题的意义及主要研究内容
• 1.4.1 本课题研究的意义
• 1.4.2 课题研究内容
• 第二章 实验方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验工艺过程
• 2.3.1 钨酸盐荧光粉的制备工艺
• 2.3.2 氮氧化物荧光粉的制备工艺
• 2.4 样品的测试与表征
• 5La（WO₄）₄：Eu³⁺红色荧光粉的制备及性能表征'>第三章 Na₅La（WO₄）₄：Eu³⁺红色荧光粉的制备及性能表征
• 3.1 引言
• 5La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的制备'>3.2 Na₅La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的制备
• 3.3 结果与讨论
• 5La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉合成温度的确定'>3.3.1 Na₅La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉合成温度的确定
• 5La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的XRD分析'>3.3.2 Na₅La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的XRD分析
• 5La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的形貌分析'>3.3.3 Na₅La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的形貌分析
• 5La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的荧光性能分析'>3.3.4 Na₅La（WO₄）₄：Eu³⁺荧光粉的荧光性能分析
• 3.4 本章小结
• 5Eu（WO₄）₄：M³⁺（M=Sm,Bi）红色荧光粉的制备及性能表征'>第四章 Na₅Eu（WO₄）₄：M³⁺（M=Sm,Bi）红色荧光粉的制备及性能表征
• 4.1 引言
• 5Eu（WO₄）₄：M³⁺（M=Sm,Bi）荧光粉的制备'>4.2 Na₅Eu（WO₄）₄：M³⁺（M=Sm,Bi）荧光粉的制备
• 5Eu_1-xBi_x（WO₄）₄（0 ≤x≤0.5）荧光粉的合成'>4.2.1 Na₅Eu_1-xBi_x（WO₄）₄（0 ≤x≤0.5）荧光粉的合成
• 5Eu_1-xSm_x（WO₄）₄（04.2.2 Na₅Eu_1-xSm_x（WO₄）₄（0
• 4.3 结果与讨论
• 5Eu_1-xBi_x（WO₄）₄（0≤x≤0.5）的物相结构和形貌分析'>4.3.1 Na₅Eu_1-xBi_x（WO₄）₄（0≤x≤0.5）的物相结构和形貌分析
• 5Eu_1-xBi_x（WO₄）₄（0≤x≤0.5）的荧光性能表征'>4.3.2 Na₅Eu_1-xBi_x（WO₄）₄（0≤x≤0.5）的荧光性能表征
• 5Eu_1-xSm_x（WO₄）₄（04.3.3 Na₅Eu_1-xSm_x（WO₄）₄（0
• 5Eu_1-xSm_x（WO₄）₄（04.3.4 Na₅Eu_1-xSm_x（WO₄）₄（0
• 4.4 本章小结
• 3O₄N₂：Eu²⁺绿色荧光粉的制备及性能表征'>第五章 BaSi₃O₄N₂：Eu²⁺绿色荧光粉的制备及性能表征
• 5.1 引言
• 3O₄N₂：Eu²⁺样品的制备'>5.2 BaSi₃O₄N₂：Eu²⁺样品的制备
• 5.3 结果与讨论
• 3O₄N₂：xEu²⁺（0.02≤x≤0.25）的物相结构和形貌分析'>5.3.1 BaSi₃O₄N₂：xEu²⁺（0.02≤x≤0.25）的物相结构和形貌分析
• 3O₄N₂：xEu²⁺（0.02≤x≤0.25）发光性能表征'>5.3.2 BaSi₃O₄N₂：xEu²⁺（0.02≤x≤0.25）发光性能表征
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文结论
• 6.2 本文展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 在学期间的研究成果和发表的论文