白光LED用红色荧光粉的制备及发光性能研究
发布时间：2021-10-29 23:29
白光二极管具有低能耗、寿命长、发光效果好等特点,已成为新一代的照明光源。目前常用以下两种方法合成白光:（1）近紫外芯片激发红绿蓝三基色荧光粉（2）蓝光LED芯片激发黄色荧光粉。第一种方法由于涂敷红绿蓝三种颜色的荧光粉,获得的白光显色指数比较高,目前应用于近紫外芯片上的红色荧光粉相对于其它两种颜色荧光粉发光效率较低,而且种类较少。第二种方法缺少红光成分,显色指数偏低。因此,研究一种价格低廉且发光性能较好的红色荧光粉是必要的。常见的红色荧光粉有以下几个体系:钼酸盐体系、硅酸盐体系、钨酸盐体系、钒酸盐体系。其中稀土钒酸盐体系具有稳定性好、价格低廉等优点,已广泛应用于发光材料中。Eu3+和Sm3+是比较常见的红色发光中心,成本低廉,被激发时也有较强的荧光发射。本论文以红色荧光粉Sr9Y（VO4）7作为基质材料,通过掺杂稀土离子Eu3+和Sm3+对晶体结构以及发光性能进行研究,期望获得一种适用于白光LED的红色荧光粉。样品采用高温固相法制作,煅...
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：43 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
白光LED结构示意图
3图1.2白光LED实现方式Fig1.2RealizationmodeofWhiteLightEmittingDiode1.3稀土元素概述稀土元素一共有17种，分别是镧、铈、镨、钕、钷、钐(Sm)、铕(Eu)、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇(Y)和钪。稀土元素电子层结构特殊，不同于其他元素，这使得它具有其他元素不可比拟的优异发光性能，所以吸引了众多科学家对稀土发光有广泛的兴趣并进行了深入的研究。1.4论文研究意义与传统的白炽灯和荧光灯比较，白光发光二极管具有节能、寿命长、结构紧凑等长处，因此被称为第四代照明光源。鉴于以上优点，白光LED被应用在各个领域。在实现白光LED的方式中，LED芯片上涂敷荧光粉成为最常用的方法，目前经常用的有两种白光LED的产生途径，第一种方法是将红绿蓝三种LED芯片组合产生白光；第二种是用LED芯片去激发其他材料。基于成本及显色指数等因素，第二种方法更切合实际应用，其中效果较好的是用UV芯片去激发红、绿、蓝三基色荧光粉，该方法中红色荧光粉的发光效率低相对低一些，所以，制备一种发光性能较好且价格低廉的红色荧光粉是很有必要的。
8图2.1高温固相法制备荧光粉过程Fig.2.1PreparationofPhosphorbyHightemperaturesolidStatemethod2.3.1红色荧光粉Sr9Y1-x(VO4)7:xEu3+的制备过程采用高温固相法制备一组掺杂不同浓度Eu3+的红色荧光粉Sr9Y1-x（VO4）7:xEu3+(x=0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8)。根据化学计量比称取以下样品：SrCO3、Y2O5、Eu2O3、V2O5，将坩埚分别编号后开始称量样品，称量完成后按顺序将样品倒入玛瑙研钵，开始研磨，在研磨过程中应注意研磨力度尽可能均匀，以此减小因研磨力度不均带来的实验误差，将研磨完的样品倒入刚玉坩埚，设置箱式炉程序，高温煅烧样品4h，待产物烧结完成后放入干燥箱中自然降温样品，温度降低到安全温度后可取出后再次研磨样品，烧结完成的样品在研磨力度和时间上需要注意，否则会造成发光亮度下降，实验最后将研磨好的样品装入密封袋后编号。2.3.2红色荧光粉Sr9Y1-x(VO4)7:xSm3+的制备过程采用高温固相法制取一组掺杂不同浓度Sm3+的红色荧光粉Sr9Y1-x（VO4）7:xSm3+(x=0.01、0.02、0.03、0.05、0.07、0.08、0.10、0.15、0.20、0.25、0.35)。根据化学计量比称取以下样品：SrCO3、Y2O5、Sm2O3、V2O5，称量完毕后将其倒入已编号的玛瑙坩埚中，随后放入箱式
【参考文献】：
期刊论文
[1]Green and red phosphor for LED backlight in wide color gamut LCD[J]. Yunpeng Zhang,Lin Luo,Guantong Chen,Yuanhong Liu,Ronghui Liu,Xiaochun Chen. Journal of Rare Earths. 2020(01)
[2]Ba3Tb（BO3）3:Eu3+的制备与发光性质[J]. 杨志平,李立虎,路亚娟,李盼来,赵方亮. 硅酸盐学报. 2009(09)
[3]绿色荧光粉NaCaPO4∶Tb3+的制备与发光特性[J]. 杨志平,王少丽,杨广伟,田晶,李盼来,李旭. 发光学报. 2008(01)
[4]白光发光二极管的制备技术及主要特性[J]. 蒋大鹏,赵成久,侯凤勤,刘学彦,范翊,张立功,褚明辉,申德振,范希武. 发光学报. 2003(04)
[5]Na3La2（BO3）3∶Sm3+的合成及其光谱特性[J]. 张国春,傅佩珍,王国富,郭范,官向国. 发光学报. 2001(03)
本文编号：3465590
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：43 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
白光LED结构示意图
3图1.2白光LED实现方式Fig1.2RealizationmodeofWhiteLightEmittingDiode1.3稀土元素概述稀土元素一共有17种，分别是镧、铈、镨、钕、钷、钐(Sm)、铕(Eu)、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇(Y)和钪。稀土元素电子层结构特殊，不同于其他元素，这使得它具有其他元素不可比拟的优异发光性能，所以吸引了众多科学家对稀土发光有广泛的兴趣并进行了深入的研究。1.4论文研究意义与传统的白炽灯和荧光灯比较，白光发光二极管具有节能、寿命长、结构紧凑等长处，因此被称为第四代照明光源。鉴于以上优点，白光LED被应用在各个领域。在实现白光LED的方式中，LED芯片上涂敷荧光粉成为最常用的方法，目前经常用的有两种白光LED的产生途径，第一种方法是将红绿蓝三种LED芯片组合产生白光；第二种是用LED芯片去激发其他材料。基于成本及显色指数等因素，第二种方法更切合实际应用，其中效果较好的是用UV芯片去激发红、绿、蓝三基色荧光粉，该方法中红色荧光粉的发光效率低相对低一些，所以，制备一种发光性能较好且价格低廉的红色荧光粉是很有必要的。
8图2.1高温固相法制备荧光粉过程Fig.2.1PreparationofPhosphorbyHightemperaturesolidStatemethod2.3.1红色荧光粉Sr9Y1-x(VO4)7:xEu3+的制备过程采用高温固相法制备一组掺杂不同浓度Eu3+的红色荧光粉Sr9Y1-x（VO4）7:xEu3+(x=0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8)。根据化学计量比称取以下样品：SrCO3、Y2O5、Eu2O3、V2O5，将坩埚分别编号后开始称量样品，称量完成后按顺序将样品倒入玛瑙研钵，开始研磨，在研磨过程中应注意研磨力度尽可能均匀，以此减小因研磨力度不均带来的实验误差，将研磨完的样品倒入刚玉坩埚，设置箱式炉程序，高温煅烧样品4h，待产物烧结完成后放入干燥箱中自然降温样品，温度降低到安全温度后可取出后再次研磨样品，烧结完成的样品在研磨力度和时间上需要注意，否则会造成发光亮度下降，实验最后将研磨好的样品装入密封袋后编号。2.3.2红色荧光粉Sr9Y1-x(VO4)7:xSm3+的制备过程采用高温固相法制取一组掺杂不同浓度Sm3+的红色荧光粉Sr9Y1-x（VO4）7:xSm3+(x=0.01、0.02、0.03、0.05、0.07、0.08、0.10、0.15、0.20、0.25、0.35)。根据化学计量比称取以下样品：SrCO3、Y2O5、Sm2O3、V2O5，称量完毕后将其倒入已编号的玛瑙坩埚中，随后放入箱式
【参考文献】：
期刊论文
[1]Green and red phosphor for LED backlight in wide color gamut LCD[J]. Yunpeng Zhang,Lin Luo,Guantong Chen,Yuanhong Liu,Ronghui Liu,Xiaochun Chen. Journal of Rare Earths. 2020(01)
[2]Ba3Tb（BO3）3:Eu3+的制备与发光性质[J]. 杨志平,李立虎,路亚娟,李盼来,赵方亮. 硅酸盐学报. 2009(09)
[3]绿色荧光粉NaCaPO4∶Tb3+的制备与发光特性[J]. 杨志平,王少丽,杨广伟,田晶,李盼来,李旭. 发光学报. 2008(01)
[4]白光发光二极管的制备技术及主要特性[J]. 蒋大鹏,赵成久,侯凤勤,刘学彦,范翊,张立功,褚明辉,申德振,范希武. 发光学报. 2003(04)
[5]Na3La2（BO3）3∶Sm3+的合成及其光谱特性[J]. 张国春,傅佩珍,王国富,郭范,官向国. 发光学报. 2001(03)
本文编号：3465590
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