近紫外激发的SrLu 2 O 4 :Ce 3+ 蓝色荧光粉的制备及性能研究
发布时间：2021-03-30 22:04
随着白光LED技术的进步和人类对更高照明品质的追求,具有安全健康、色彩还原度和饱和度高、光谱连续性好等特点的全光谱白光LED,受到了行业的广泛关注。近年来报道的SrLu2O4:Ce3+蓝色荧光粉激发主峰与近紫外芯片十分匹配、半高宽宽、热稳定性优异,在全光谱白光LED中具有非常好的应用前景。但是,目前该荧光粉的研究尚不充分,发光机理不明确,特别是激活剂Ce3+占位不明确、光谱未调节、发光效率未优化等。本论文针对这些问题展开了详细研究。采用高温固相法在不同温度合成了 SrLu2O4:Ce3+荧光粉。研究发现,1480≤和1520℃合成的SrLu2O4:Ce3+的激发光谱相对1560≤和1600≤合成的SrLu2O4:Ce3+的激发光谱少一个360 nm的激发峰,同时随合成温度的升高,发射光谱红移,肩峰抬升,发光强度增强。结合晶体结构精修、发光性能表征、晶体场理论分析等方法,综合推断出:在相对较低合成温度（1480℃和1520℃）下,激活剂Ce3+只占Sr2+格位,在而相对高合成温度（1560℃和1600℃）下,激活剂Ce3+占据Sr2+和Lu3+两个格位。系统研究了SrLu2O4:Ce3+...
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?（ａ）近紫外激发的全光谱白光ＬＥＤ光谱；（ｂ）太阳光谱??
盐体系等；按??发光颜色分类，包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和单一基质??白光荧光粉等。本节按颜色分类总结了近紫外激发的白光ＬＥＤ用荧光粉的研究现状。??１．３．１近紫外激发的蓝色荧光粉??目前应用最广泛的并且已经商业化生产的蓝色荧光粉ＢａＭｇＡｌ１（）Ｏｌ７：Ｅｕ２＋（ＢＡＭ），??由于它具有发光效率高、色纯度好等优良性能，被广泛用于紧凑型荧光灯和等离子显??不器件。它的激发光谱位于２４０－４２０?ｎｍ，最强激发峰为３５５?ｎｍ，发射主峰位于４５０??ｎｍ，如图１．２（ａ）所示ｔｌＢＡＭ的晶体结构属于炉氧化铝结构，由尖晶石层（ＭｇＡｌｌ（）Ｏｌ６）??和镜面层（ＢａＯ）堆垛组成，结构稳定性相对较差，从而导致其热稳定性表现较差，??在烘烤工艺及器件使用时劣化严重，极大的限制了?ＢＡＭ的一些应用［１９］。另外，它的??最强激发峰位于３５５ｎｍ，与目前高效近紫外ＬＥＤ芯片的发射波长（４００ｎｍ附近）相??差较远，从而使得其在近紫外ＬＥＤ芯片激发下效率偏低。??⑷。????．?，?（ｂ）????０８?？＾＊Ｖ?（?＼?Ｊ６４?Ｗ６?４２６??士．?：?Ｉ－?Ａ／Ｔ＼－ｊｆｌ〇ｃ??｜０５?■?／＼?＼?；?＇＼?＾?／?Ｕ；?＼??Ｉ?０４＾?／?Ｅｘｃｉｔａｔｏｎ?Ｖ?＇Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｇ?．?；?１?Ｍ?＼??：！：／??０?０?－?■?？?■一？?ｚ?＿?．?■?广：??１???１???Ｉ???ｉ??????Ｉ?？?？?？?？??２５０?３００?３５〇ｗａ：＾；：?５００?５５０?５５０??图１．２?（ａ）ＢＡＭ的激发光谱和发射光谱；（ｂ）ＮａＳｒＢ
６０?４６９?７０?４８?［３４］??Ｃａ５．４５Ｌｉ３．５５（Ｓｉ〇４）３〇０．４５Ｆ，．５５：Ｃｅ３＋?２２１，２６４?４４５?７０?７１?［３５］??ＳｒＬｕ２〇４：Ｃｅ３＋?４０５?４６０?９０?８６?［３２］??１．３．２近紫外激发的绿色荧光粉??目前，近紫外激发的绿色荧光粉中，Ｅｕ２＋离子激活的碱土硅酸盐因其优异的热稳??定性，抗氧化性和优良的光学性能，从而成为研宄最多的体系。例如：Ｋａｓｔｕｒｉ等研??宄的ＢａＺｎＳｉ〇４：Ｅｕ２＋，其结构图如图１．３（ａ）所示，该荧光粉具有很宽的吸收带（２７０－４５０??ｎｍ），且发射光谱宽，发光强度强，发射光谱主峰位置为５０２ｎｍ，如图１．３（ｂ）所示。??Ｌｅｅ等［３７］研宄的Ｃａ１４Ｍｇ２（Ｓｉ〇４）８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，通过改变Ｅｕ２＋和Ｍｎ２＋激活离子间的比例，??发射光可以实现从绿色到红色的改变，并且可以通过合适的掺杂量和恰当的激活离子??间的比例，实现单一基质白光发射。Ｐａｖｉｔｒａ等［３８１研宄的（Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ〇４：Ｅｕ２＋，加入Ｓｒ元??素之后，其发光强度有明显的提高，内量子效率从原来的４７％增加到了?５９％。Ｓｕｎ等??１３９］研究的Ａ－Ｓｒ２Ｓｉ０４：Ｅｕ２＋，研宄发现随着Ｅｕ２＋浓度增加到０．０１时，荧光粉的基质晶体??学类型从原来的Ａ相转变成《’相，并且发射光谱从绿光转变为黄光，发射主峰会在??５００－５２５?ｎｍ之间变化。??（ａ）?（ｂ）??ｗ???厂??ｆ?３１０ｎｍ?⑷??凝丨Ａ??？?丨丨－丨丨１祕■？叫?？—￣＾?＾？??Ｗａｖ＊ｌ？ｎｇｔｔ＞?（ｎｍ）??图１．３?（ａ）ＢａＺ
【参考文献】：
期刊论文
[1]全光谱LED发展现状及应用前景[J]. 李琪,辛易. 中国照明电器. 2017(03)
[2]高显色全光谱LED特性及其对解决蓝光危害的贡献[J]. 冯荣标,陈涛,陈伟,万国江. 光源与照明. 2016(01)
[3]浅析LED原理及其照明应用[J]. 汪铭. 福建质量管理. 2016(02)
[4]半导体蓝光二极管的发光之路[J]. 鲍海飞. 现代物理知识. 2014(06)
[5]白光LED荧光粉研究及应用新进展[J]. 刘荣辉,何华强,黄小卫,胡运生,刘元红,庄卫东. 半导体技术. 2012(03)
[6]白光LED应用于室内照明的分析与探讨[J]. 聂蓉,陈益民,骆德汉,黄杰. 灯与照明. 2009(01)
[7]白光LED照明技术进展及产业和市场现状[J]. 沈培宏. 灯与照明. 2006(02)
本文编号：3110233
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?（ａ）近紫外激发的全光谱白光ＬＥＤ光谱；（ｂ）太阳光谱??
盐体系等；按??发光颜色分类，包括蓝色荧光粉、绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉和单一基质??白光荧光粉等。本节按颜色分类总结了近紫外激发的白光ＬＥＤ用荧光粉的研究现状。??１．３．１近紫外激发的蓝色荧光粉??目前应用最广泛的并且已经商业化生产的蓝色荧光粉ＢａＭｇＡｌ１（）Ｏｌ７：Ｅｕ２＋（ＢＡＭ），??由于它具有发光效率高、色纯度好等优良性能，被广泛用于紧凑型荧光灯和等离子显??不器件。它的激发光谱位于２４０－４２０?ｎｍ，最强激发峰为３５５?ｎｍ，发射主峰位于４５０??ｎｍ，如图１．２（ａ）所示ｔｌＢＡＭ的晶体结构属于炉氧化铝结构，由尖晶石层（ＭｇＡｌｌ（）Ｏｌ６）??和镜面层（ＢａＯ）堆垛组成，结构稳定性相对较差，从而导致其热稳定性表现较差，??在烘烤工艺及器件使用时劣化严重，极大的限制了?ＢＡＭ的一些应用［１９］。另外，它的??最强激发峰位于３５５ｎｍ，与目前高效近紫外ＬＥＤ芯片的发射波长（４００ｎｍ附近）相??差较远，从而使得其在近紫外ＬＥＤ芯片激发下效率偏低。??⑷。????．?，?（ｂ）????０８?？＾＊Ｖ?（?＼?Ｊ６４?Ｗ６?４２６??士．?：?Ｉ－?Ａ／Ｔ＼－ｊｆｌ〇ｃ??｜０５?■?／＼?＼?；?＇＼?＾?／?Ｕ；?＼??Ｉ?０４＾?／?Ｅｘｃｉｔａｔｏｎ?Ｖ?＇Ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｇ?．?；?１?Ｍ?＼??：！：／??０?０?－?■?？?■一？?ｚ?＿?．?■?广：??１???１???Ｉ???ｉ??????Ｉ?？?？?？?？??２５０?３００?３５〇ｗａ：＾；：?５００?５５０?５５０??图１．２?（ａ）ＢＡＭ的激发光谱和发射光谱；（ｂ）ＮａＳｒＢ
６０?４６９?７０?４８?［３４］??Ｃａ５．４５Ｌｉ３．５５（Ｓｉ〇４）３〇０．４５Ｆ，．５５：Ｃｅ３＋?２２１，２６４?４４５?７０?７１?［３５］??ＳｒＬｕ２〇４：Ｃｅ３＋?４０５?４６０?９０?８６?［３２］??１．３．２近紫外激发的绿色荧光粉??目前，近紫外激发的绿色荧光粉中，Ｅｕ２＋离子激活的碱土硅酸盐因其优异的热稳??定性，抗氧化性和优良的光学性能，从而成为研宄最多的体系。例如：Ｋａｓｔｕｒｉ等研??宄的ＢａＺｎＳｉ〇４：Ｅｕ２＋，其结构图如图１．３（ａ）所示，该荧光粉具有很宽的吸收带（２７０－４５０??ｎｍ），且发射光谱宽，发光强度强，发射光谱主峰位置为５０２ｎｍ，如图１．３（ｂ）所示。??Ｌｅｅ等［３７］研宄的Ｃａ１４Ｍｇ２（Ｓｉ〇４）８：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋，通过改变Ｅｕ２＋和Ｍｎ２＋激活离子间的比例，??发射光可以实现从绿色到红色的改变，并且可以通过合适的掺杂量和恰当的激活离子??间的比例，实现单一基质白光发射。Ｐａｖｉｔｒａ等［３８１研宄的（Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ〇４：Ｅｕ２＋，加入Ｓｒ元??素之后，其发光强度有明显的提高，内量子效率从原来的４７％增加到了?５９％。Ｓｕｎ等??１３９］研究的Ａ－Ｓｒ２Ｓｉ０４：Ｅｕ２＋，研宄发现随着Ｅｕ２＋浓度增加到０．０１时，荧光粉的基质晶体??学类型从原来的Ａ相转变成《’相，并且发射光谱从绿光转变为黄光，发射主峰会在??５００－５２５?ｎｍ之间变化。??（ａ）?（ｂ）??ｗ???厂??ｆ?３１０ｎｍ?⑷??凝丨Ａ??？?丨丨－丨丨１祕■？叫?？—￣＾?＾？??Ｗａｖ＊ｌ？ｎｇｔｔ＞?（ｎｍ）??图１．３?（ａ）ＢａＺ
【参考文献】：
期刊论文
[1]全光谱LED发展现状及应用前景[J]. 李琪,辛易. 中国照明电器. 2017(03)
[2]高显色全光谱LED特性及其对解决蓝光危害的贡献[J]. 冯荣标,陈涛,陈伟,万国江. 光源与照明. 2016(01)
[3]浅析LED原理及其照明应用[J]. 汪铭. 福建质量管理. 2016(02)
[4]半导体蓝光二极管的发光之路[J]. 鲍海飞. 现代物理知识. 2014(06)
[5]白光LED荧光粉研究及应用新进展[J]. 刘荣辉,何华强,黄小卫,胡运生,刘元红,庄卫东. 半导体技术. 2012(03)
[6]白光LED应用于室内照明的分析与探讨[J]. 聂蓉,陈益民,骆德汉,黄杰. 灯与照明. 2009(01)
[7]白光LED照明技术进展及产业和市场现状[J]. 沈培宏. 灯与照明. 2006(02)
本文编号：3110233
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/3110233.html
