三种新颖LED用红色荧光粉的制备和发光性能研究

来源 :厦门大学 厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nibuhao222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
发光二极管(light emitting diode,LED)是一种固体光源,具有寿命长、功耗低、低碳节能、无汞污染、无紫外辐射等特点,是二十一世纪一种新颖的重要光源;其中“荧光粉转换型”(phosphor conversion,PC) LED(pc-LED)受到了高度关注;荧光粉性能的好坏直接影响LED的发展。常见蓝光芯片加黄粉的白光LED方案存在“单一的黄粉”缺少红区发射,复合白光显色性差,色温高;在蓝光芯片加“黄粉和红粉”的方案中,“红粉”存在下述问题:(1)常用的“硫化物红粉”不稳定并易产生有害气体;(2)新颖氮(氧)化物红粉的制备,需要高温、高气压、N2气氛等苛刻的条件。近紫外芯片加三基色荧光粉的白光LED方案存在红粉发光效率低等问题。开发新颖、稳定、制备条件简单、有实用价值的红色荧光粉,是一项非常有意义的工作。  本研究分别制备了Eu3+掺杂卤硅酸盐:Na1.45La8.55(SiO4)6(F0.9O1.1)(sodiumlanthanum silicate fluoride oxide,氟硅酸钠镧)、卤磷酸盐:Ca3LaF6PO4(calciumlanthanum fluoride phosphate,氟磷酸钙镧)和(Ca2YF4PO4,calciumyttrium fluoridephosphate,氟磷酸钙钇)共3种新颖红色荧光粉,借助DRS、XRD、SEM、FT-IR、DTA-TG、荧光光谱仪和激光粒度仪等对荧光粉进行了表征。得到如下主要结论:  一、固相法制备新颖Na1.45La8.55(SiO4)6(F0.9O1.1)∶ Eu3+红色荧光粉,系统地研究了且优化出制备工艺对其性能的影响。研究结果表明:固相法出现Na1.45La8.55(SiO4)6(F0.9O1.1)相的最低温度为800℃保温2 h,制得Na1.45La8.55(SiO4)6(F0.9O1.1)纯相的最低温度为900℃保温2h;最优热处理温度为1200℃保温2 h;氟化钠的最优用量(相对化学计量比的倍数)1.5倍;该荧光粉在紫外光(254 nm)激发下发射最强,还可有效被近紫外光(395 nm)和蓝光(465 nm)激发;该荧光粉的猝灭浓度(即铕离子的掺杂量x)为0.035,掺杂量最优时(x=0.035),荧光粉的色坐标是(0.611,0.389),接近标准红色坐标(0.67,0.33);该荧光粉颗粒棱、面清晰;该荧光粉中位粒径D50为5.93μm,粒度分布窄,进一步优化可适合LED封装,测试荧光寿命τ1和τ2分别为735.70μs和1614.63μs。  二、采用固相法制备新颖卤磷酸盐Ca3LaF6PO4∶Eu3+红色荧光粉,系统地研究了且优化出制备工艺对其性能的影响。研究结果表明:出现Ca3LaF6PO4相的最低温度为700℃保温2h,制得Ca3LaF6PO4纯相最低温度为950℃保温2 h;最优热处理温度为1050℃保温2h;氟化钙最优用量(相对化学计量比的倍数)1.3倍;该荧光粉在近紫外光(395 nm)激发下发射最强,还可有效被紫外光(254 nm)和蓝光(465 nm)激发;荧光粉的猝灭浓度(掺杂量x)为0.020;掺杂量最优时(x=0.020),荧光粉的色坐标是(0.625,0.376),接近标准红色坐标(0.67,0.33);且该荧光粉颗粒其棱、面清晰;该荧光粉D50为5.75μm,粒度分布窄,适合LED封装,其荧光寿命τ1和τ2分别为612.27μs和1515.63μs。  三、采用固相法制备了Ca2YF4PO4∶ Eu3+新颖卤磷酸盐红色荧光粉,系统地研究了且优化出制备工艺对其性能的影响。研究结果表明:出现Ca2YF4PO4相最低温度为750℃保温2h,制备Ca2YF4PO4纯相最低温度为950℃;最优的热处理温度为1150℃保温2 h;氟化钙最优用量(相对化学计量比的倍数)1.35倍;该荧光粉在紫外光254 nm激发下发射最强,还可有效被近紫外光395 nm和蓝光465nm激发;荧光粉的猝灭浓度(掺杂量x)为0.025;掺杂量最优时x=0.025,荧光粉的色坐标是(0.596,0.403),接近标准红色坐标(0.67,0.33);固相法制得该荧光粉颗粒呈类球状,其棱、面清晰;该荧光粉D50为4.93μm,粒度分布窄,适合LED封装,测试荧光寿命τ1和τ2分别为723.72μs和1807.63μs。  四、溶胶-凝胶法制备了名义组成为Na1.45La8.55-8.55x(SiO4)6(F0.9O1.1)∶8.55xEu3+(x=0.035)红色荧光粉;共沉淀法分别制备名义组成Ca3La1-xF6PO4∶xEu3+(x=0.020)红色荧光粉和名义组成Ca2Y1-xF4PO4∶ xEu3+(x=0.025)红色荧光粉。研究结果表明:样品经950℃保温2h热处理后颗粒较小,从而影响了荧光粉的发光性能。
其他文献
本文通过对扬子地块西南缘贵州独山-平塘地区泥盆-石炭纪316块定向岩心样品的系统退磁处理,揭示出晚侏罗世、新生代两期重磁化成分.有73个岩心样品,分布在早-中泥盆世(17个)
学位
学位
学位
学位
学位
三层液电解精炼铝中产生的阳极合金渣中含有大量的铝、铜等(35~45%Al,30~45%Cu),同时含有8~15%Fe,2~5%Si,因此不能被重新利用。本文通过对阳极合金渣采取一些列的净化措施,降低阳极合金
学位
学位
学位