新型白光LED用硅酸盐荧光粉的制备与表征

发布时间：2019-08-13 16:53

【摘要】：本文以硅酸盐为基质材料，三价稀土镝离子和铕离子作为激活剂，采用溶胶-凝胶方法合成Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+白光LED用荧光粉和Y2-xSiO5：xEu3+白光LED用红色荧光粉。采用X射线衍射仪、扫描电镜和粒度分析仪分别对Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+白光LED用荧光粉和Y2-xSiO5：xEu3+白光LED用红色荧光粉的粉体进行物相结构和形貌进行表征，采用荧光光谱仪对Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+荧光粉和Y2-xSiO5：xEu3+荧光粉的发光性能进行分析，考察两种荧光粉是否符合白光LED使用要求，并对三价镝离子和铕离子的电子跃迁进行了研究。 采用溶胶-凝胶法制备了Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+白光LED用荧光粉，通过正交试验分析了不同Dy3+掺杂量、合成温度以及保温时间等因素对Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+荧光粉性能的影响，优化Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+白光LED荧光粉合成工艺条件。通过对所合成荧光粉的物相、粉体颗粒形貌和发光特性表征，得出焙烧温度为1300℃、保温时间为3.5h条件下合成得到的Ca1.7Mg0.3SiO4：0.058Dy3+荧光粉，粉体平均粒径为1.480μm，无杂质相，在351.0nm（6H15/2→6P7/2跃迁）近紫外光波激发下检测到发射光谱波长在482.0nm（4F9/2→6H15/2跃迁）和577.0nm（4F9/2→6H13/2跃迁）处分别有较强的发射峰，其色坐标(0.2574,0.3314)处于白光区，可以应用于白光LED。 采用溶胶-凝胶法制备了Y2-xSiO5：xEu3+白光LED用红色荧光粉。通过X射线衍射（XRD）对荧光粉的物相进行了分析；采用扫描电镜和粒度分析仪对荧光粉粉体颗粒形貌进行了表征，采用荧光光谱仪对荧光粉发光性能进行了分析，对Eu3+掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响进行了研究。研究结果表明，采用溶胶-凝胶法制备工艺，在焙烧温度为1150℃、保温时间为3h时，可以得到发光强度较高的白光LED用红色荧光粉。粉体颗粒分布均匀，呈类球形，粉体的平均粒径为1.270μm。Eu3+的最佳掺杂浓度为x=0.07mol，在波长为396.0nm（7F0→5L6跃迁）激发光激发下，最强发射波长在613.0nm（5D0→7F2跃迁）处。激发波长为396.0nm激发下的色坐标为（0.6406，0.3314），显示其发红色光。
【图文】：

采用溶胶-凝胶法制备白光 LED 用 Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+荧光粉，原理是将金属或无机盐经过水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶，，这就导致了溶质的聚合和胶，然后把凝胶进行烘干处理，经过焙烧去除杂质成分和有机成分，再利用热处理获得所要的化合物粉体材料。为了获得合成 Ca1.7Mg0.3SiO4所需要最合适的合成条和提高发射光强度，本实验通过正交试验分析了不同 Dy3+掺杂浓度、合成温度以保温时间等因素对 Ca1.7Mg0.3SiO4：Dy3+荧光粉性能的影响，确定 Ca1.7Mg0.3SiO4：y3+白光 LED 荧光粉最佳合成工艺条件。对所合成荧光粉的粉体进行了物相、粉体粒形貌表征、粉体粒度分析，以及对所合成的荧光粉进行了激发和发射光谱分析色坐标分析等光学性能分析。.2.1 样品焙烧温度确定2.2 实验部分
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM923.04

【参考文献】

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本文编号：2526242