白光LED用氮氧化物绿色荧光粉的制备与性能研究

发布时间：2019-11-05 06:33

【摘要】：白光LED是一种可将电能转换为光能的能量转换器，被誉为继白炽灯、荧光灯、高压放电灯之后的第四代绿色环保照明光源。实现白光LED的方法很多，荧光粉转换法是用得最广泛的一种方法，其中紫外光LED芯片+红，绿，，蓝三种颜色荧光粉结合，是目前最有效，最佳的实现白光的方法。目前的研究结果显示，性能优良的黄色、红色和蓝色荧光粉种类较多且运用非常广泛，而性能优异的绿色荧光粉则比较匮乏。本文针对Mn2+，Eu2+掺杂的β-SiAlON绿色荧光粉和Ln3+，Eu2+-Ba3Si6O12N2绿色荧光粉进行了系统的研究。 本文采用高温固相合成法制备了Mn2+，Eu2+共掺的β-SiAlON绿色荧光粉。利用GSAS软件的Rietveld精修的方法系统的研究了Mn2+离子对β-SiAlON:Eu2+荧光粉结构和发光性能的影响。实验结果表明制备的荧光粉具有280-500nm的宽的吸收波段和峰值位于530nm处的宽的发射波段，这些都是Eu2+离子的4f-5d的跃迁。此外，Mn2+离子的掺杂并没有改变β-SiAlON:Eu2+荧光粉的晶格结构。而通过引入Mn2+离子，β-SiAlON:Eu2+荧光粉的发光强度有很大的提高，这是由于能量从Mn2+向Eu2+离子转移；并且这些能量转移取决于Mn2+离子的浓度，当Mn2+离子的浓度达到3mol%时，能量转移的效率最高。同时，所制备的荧光粉具有优异的热稳定性。 此外，文章还系统研究了三价镧系离子（Ln3+）掺杂Ba3Si6O12N2:Eu2+荧光粉的发光性能的影响。在这项研究中，样品依旧采用高温固相法制备。通过XRD，SEM和PL光谱对样品的性能进行了表征。实验结果表明Ln3+能有效地提高Ba3Si6O12N2:Eu2+荧光粉的发光性能，激发光谱覆盖了紫外光到蓝光区域，在激发光的照射下发出明亮的的绿光，最强发射峰位于520nm左右。此外，本文还系统的研究了从Nd3+离子向Eu2+离子能量转移的机理。Nd3+的引入不仅能缩短临界距离，而且可以有效地减少Nd3+向Eu2+离子的非辐射发射，从而增强荧光粉的绿色发光强度，其他镧系元素原子的掺杂同样表现出了这种现象。
【学位授予单位】：郑州大学
【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：2556062