Mn 4+ 激活的氟锰酸铯和氟氧铌铯红色荧光粉的合成及发光性能研究
发布时间：2021-10-24 06:56
被誉为第四代固态照明光源的白光LED由于其低能耗、高能量转换效率、长寿命、环境友好等特点,受到广大研究人员的广泛关注。InGaN蓝光芯片结合YAG:Ce3+荧光粉是实现白光LED的常见组合,但是由于缺乏红光成分限制了其在暖白光和背光显示领域的应用。Mn4+激活的氟化物红色荧光粉能够被InGaN蓝光芯片有效激发,在630 nm左右表现出一系列窄带红光发射,是优秀的红光候选材料。本文通过共沉淀法合成了Cs2MnF6和Cs2NbOF5:Mn4+红色荧光粉,探讨了Cs2MnF6和Cs2NbOF5:Mn4+荧光粉中Mn4+的发光特性,以及在LED器件中的应用潜力。本论文的主要研究内容如下:（1）通过共沉淀法成功合成了Cs2MnF6、Cs2MnF
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LED的发光原理图
第一章绪论4影响较小，颜色稳定，显色指数高。但是，由这种方法实现的白光效率较低，一方面光转换的过程中存在能量损失，其次，三基色荧光粉不可避免的重吸收现象，会导致发光效率的进一步降低，此外，紫外芯片高昂的成本是限制该方法的推广又一决定性因素。（3）蓝光芯片转换发光：在芯片两端通低压直流电，蓝光LED芯片可以发出450-470nm的蓝光，而YAG:Ce3+（Y3Al5O12:Ce3+）黄色荧光粉的激发波长为440-460nm左右，恰好与蓝光芯片相配。蓝光芯片激发YAG:Ce3+黄色荧光粉发出黄光，再与蓝光芯片本身的蓝光复合实现白光。由蓝光芯片激发单一荧光粉不存在重吸收现象、控制电路简单、技术成熟、适合大规模生产。虽然这种方案已经商业化，但仍然存在缺陷。由于光谱中缺乏红色成分，导致得到的白光显色指数偏低，色温偏高，无法满足室内照明、超市果蔬照明等特殊照明的需求。通过在器件中掺入适量的高品质红粉是有效的解决方案。图1.2白光LED的三种实现方式：（a）多芯片组合发光，（b）紫外芯片转换发光，（c）蓝光芯片转换发光1.2.5评估LED性能的主要参数（1）色温在表示光线中颜色成分时通常以色温（Tc）作为计量单位，单位为“K”（开尔文）。一般而言，绝对黑体从-273℃开始加热会出现一系列的颜色变化。当加热到某一温度，黑体辐射出的光谱成分与某一光源的光谱成分相同时，就称之为某K色温。一些日常光源的色温：火柴色温1700K；烛光色温1930K；钨丝灯色温2800K；荧光灯色温3000K；月光色温4100K；平均日光色温5500K；电子闪光灯色温6000K；电视屏幕色温9300K；蓝天色温12000-18000K。衡量白光LED时常用相关色温（correlatedcolortemperature，CCT），将白光LED应用于不同的照明需求时也需要不同的相关色温，例
R9，饱和红色；R10，饱和黄色；R11，饱和绿色；R12，饱和蓝色；R13，白种人肤色；R14，树叶绿；R15，黄种人肤色。而通常所说的白光LED的显色指数（Ra）是前八种颜色显色指数的平均值。照明光源显色指数越高对人眼健康越好，长期使用显色指数低显色性差的照明光源会使人的眼部疲劳，甚至导致近视。（3）色域色域是一个颜色的集合，是用来描述人眼能看到的设备上输出的颜色范围，色域越高人眼能接收到的颜色信息也就越多。通常，色域是基于国际照明委员会（CIE）制定的CIE1931色度图来描述的，不同领域的色域标准并不相同，如图2.5。NTSC色域和REC.2020是常用于描述显示器的色域。NTSC的全称是“NationalTelevisionSystemCommittee（国家电视制式委员会）”，是由美国于1941年提出的，而第一个版本的REC.2020则是2012年在在国际电信联盟网站上发布。图2.5不同领域的色域标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]近紫外芯片激发的白光LED用黄色荧光粉Sr9Mg Li（PO4）7:Eu2+（英文）[J]. 乔建伟,夏志国,张志超,胡彬涛,刘泉林. Science China Materials. 2018(07)
[2]Mn4+掺杂氟化物窄带发射红色荧光粉的研究进展[J]. 周亚运,王玲燕,邓婷婷,宋恩海,叶柿,张勤远. 中国科学:技术科学. 2017(11)
[3]LED灯具在绿色照明中的运用与发展[J]. 颜成荣. 中国新技术新产品. 2014(07)
[4]交通信号灯采用LED的几点优势分析[J]. 郭星. 科技风. 2012(14)
[5]未来汽车灯照明 LED起决定性作用[J]. 中国科技财富. 2010(15)
[6]白光LED现状和问题[J]. 刘行仁,薛胜薜,黄德森,林秀华. 光源与照明. 2003(03)
本文编号：3454802
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LED的发光原理图
第一章绪论4影响较小，颜色稳定，显色指数高。但是，由这种方法实现的白光效率较低，一方面光转换的过程中存在能量损失，其次，三基色荧光粉不可避免的重吸收现象，会导致发光效率的进一步降低，此外，紫外芯片高昂的成本是限制该方法的推广又一决定性因素。（3）蓝光芯片转换发光：在芯片两端通低压直流电，蓝光LED芯片可以发出450-470nm的蓝光，而YAG:Ce3+（Y3Al5O12:Ce3+）黄色荧光粉的激发波长为440-460nm左右，恰好与蓝光芯片相配。蓝光芯片激发YAG:Ce3+黄色荧光粉发出黄光，再与蓝光芯片本身的蓝光复合实现白光。由蓝光芯片激发单一荧光粉不存在重吸收现象、控制电路简单、技术成熟、适合大规模生产。虽然这种方案已经商业化，但仍然存在缺陷。由于光谱中缺乏红色成分，导致得到的白光显色指数偏低，色温偏高，无法满足室内照明、超市果蔬照明等特殊照明的需求。通过在器件中掺入适量的高品质红粉是有效的解决方案。图1.2白光LED的三种实现方式：（a）多芯片组合发光，（b）紫外芯片转换发光，（c）蓝光芯片转换发光1.2.5评估LED性能的主要参数（1）色温在表示光线中颜色成分时通常以色温（Tc）作为计量单位，单位为“K”（开尔文）。一般而言，绝对黑体从-273℃开始加热会出现一系列的颜色变化。当加热到某一温度，黑体辐射出的光谱成分与某一光源的光谱成分相同时，就称之为某K色温。一些日常光源的色温：火柴色温1700K；烛光色温1930K；钨丝灯色温2800K；荧光灯色温3000K；月光色温4100K；平均日光色温5500K；电子闪光灯色温6000K；电视屏幕色温9300K；蓝天色温12000-18000K。衡量白光LED时常用相关色温（correlatedcolortemperature，CCT），将白光LED应用于不同的照明需求时也需要不同的相关色温，例
R9，饱和红色；R10，饱和黄色；R11，饱和绿色；R12，饱和蓝色；R13，白种人肤色；R14，树叶绿；R15，黄种人肤色。而通常所说的白光LED的显色指数（Ra）是前八种颜色显色指数的平均值。照明光源显色指数越高对人眼健康越好，长期使用显色指数低显色性差的照明光源会使人的眼部疲劳，甚至导致近视。（3）色域色域是一个颜色的集合，是用来描述人眼能看到的设备上输出的颜色范围，色域越高人眼能接收到的颜色信息也就越多。通常，色域是基于国际照明委员会（CIE）制定的CIE1931色度图来描述的，不同领域的色域标准并不相同，如图2.5。NTSC色域和REC.2020是常用于描述显示器的色域。NTSC的全称是“NationalTelevisionSystemCommittee（国家电视制式委员会）”，是由美国于1941年提出的，而第一个版本的REC.2020则是2012年在在国际电信联盟网站上发布。图2.5不同领域的色域标准
【参考文献】：
期刊论文
[1]近紫外芯片激发的白光LED用黄色荧光粉Sr9Mg Li（PO4）7:Eu2+（英文）[J]. 乔建伟,夏志国,张志超,胡彬涛,刘泉林. Science China Materials. 2018(07)
[2]Mn4+掺杂氟化物窄带发射红色荧光粉的研究进展[J]. 周亚运,王玲燕,邓婷婷,宋恩海,叶柿,张勤远. 中国科学:技术科学. 2017(11)
[3]LED灯具在绿色照明中的运用与发展[J]. 颜成荣. 中国新技术新产品. 2014(07)
[4]交通信号灯采用LED的几点优势分析[J]. 郭星. 科技风. 2012(14)
[5]未来汽车灯照明 LED起决定性作用[J]. 中国科技财富. 2010(15)
[6]白光LED现状和问题[J]. 刘行仁,薛胜薜,黄德森,林秀华. 光源与照明. 2003(03)
本文编号：3454802
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