白光LED用高分子荧光粉的制备及性能的研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:dlfly2011
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白光LED具有耗电量小、寿命长、环保等优点,被认为是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯后的新一代照明光源。根据色度学原理,白光可以通过蓝光与黄光复合获得。镝离子特殊的能级结构使其可以同时有黄光和蓝光发射,如果黄光发射和蓝光发射比例合适,可以获得白光。本文通过先配合再聚合的方法获得了可被365nm激发的近白光偏黄光的镝高分子荧光粉;然后以2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(BTZ)为配体制得了配体发光的锌反应型配合物,并与高分子基质聚合得到发蓝光的锌高分子荧光粉;最后将发近白光偏黄光的镝高分子荧光粉和发蓝光的锌高分子荧光粉共混得到正白光。(1)以4-苯甲酰苯甲酸(4-BBA)为第一配体、以三苯基氧膦(TPPO)为中性配体、十一烯酸(UA)为活性配体,三价镝离子为中心离子,合成了反应型镝有机配合物Dy(4-BBA)2(TPPO)2(UA),再与甲基丙烯酸甲酯聚合得到镝高分子荧光粉PMDy。荧光结果表明:激发波长为365nm,镝有机配合物在480nm和572nm处发射出Dy(Ⅲ)离子的特征峰,根据荧光光谱计算其色坐标为(0.338,0.403),位于白光边缘,偏黄光区;当配合物的质量百分比为0.41%时,镝聚合物的发光强度最大,保持了配合物的发光强度,其色坐标位于(0.315,0.369),更接近于正白光(0.33,0.33);热重及DSC分析表明:聚合物的起始分解温度为228℃;与PMMA相比,玻璃化转变温度从105℃增加到132℃.(2)以2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(BTZ)为第一配体,十一烯酸为活性配体,二价锌离子为中心离子,合成了反应型锌有机配合物Zn(BTZ)(UA),并将其与甲基丙烯酸甲酯共聚得到锌聚合物PMZn。荧光结果表明:配合物Zn(BTZ)(UA)在473nm表现出宽峰发射,色坐标值为(0.143,0.251),位于蓝光区;与配合物相比,聚合物的发射峰蓝移至450nm,为蓝光发射。热重分析表明,聚合物PMZn的起始分解温度为223℃,与配合物相比提高了103℃。聚合物PMZn为良好的蓝光材料,可作为共混白光的蓝光成分。(3)通过调节PMDy和PMZn的混合比例,制得5个不同配比的共混型高分子荧光粉。荧光结果表明:共混物在波长为450nm处表现出宽峰发射,为聚合物PMZn的发射;在波长为480nm和572nm处表现为窄峰发射,归属于聚合物PMDy中镝离子的特征发射。当PMDy:PMZn的物质的量的比为22:1时,共混物接近正白光。热重分析表明,共混荧光粉的起始分解温度为219℃,满足LED制作发光层的温度要求。共混型荧光粉PMDy/PMZn是一种很有潜力的白光发光材料。
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