白光LED用蓝色荧光粉BaMgAl10O17:Eu2+的制备及性能优化研究

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白光LED因其使用发光效率高、寿命长、节能环保等优点已经被公认为是新一代的照明光源,具有广泛的市场和发展前景。采用近紫外光激发三基色荧光粉实现白光LED已成为该领域研究的热点之一,被认为是新一代白光LED的发展趋势。但是,目前高效的近紫外光激发的荧光粉却非常缺乏。本文对白光LED的基本原理、实现方式,LED用蓝色荧光粉体系的分类和BAM蓝粉的晶体结构、发光原理、制备方法、光衰机理和改善BAM蓝粉发光性能的方式进行了详细的综述。在此基础上,针对铝酸钡镁体系BaMgAl10O17: Eu2+(BAM)蓝色荧光粉的研究现状和存在的问题进行了探讨。通过传统的高温固相法合成了BAM蓝色荧光粉,并对其制备工艺,性能优化等方面等进行了详细的研究,以提高其受到近紫外光激发的发光性能。1,研究了H3BO3、BaF2、AlF3和MgF24种不同种类助熔剂对BAM蓝色荧光粉的物相纯度、颗粒形貌和发光性能的影响。发现添加了助熔剂的样品比未加助熔剂的样品更有利于BAM晶相的生成,其中H3BO3、3比BaF2、AlF3、MgF2效果稍强;在254nm的紫外线激发下,使用不同种类助熔剂样品的发射光谱强度由强到弱依次为BaF2、AlF3、H3BO3、MgF2、未加助熔剂的样品2.,研究了H3BO3+BaF2、H3BO3+AlF3、 BaF2+AlF3三种不同组合的复合助熔剂对BAM蓝色荧光粉的物相纯度、颗粒形貌及发光性能的影响。发现以H3B03+BaF2为复合助熔剂的蓝粉与其它2种复合助熔剂制备的样品相比在提高BAM蓝粉性能方面具有更好的效果,制备的蓝粉性能已超过某公司生产的商业蓝粉。3,在制备BAM蓝粉过程中,分别掺杂进Li2CO3(?)口Si3N42种物质,研究了掺杂后BAM蓝粉的物相纯度、颗粒相貌、粒径分布以及发光性能和掺杂后蓝粉热稳定性能的变化。发现掺杂后的样品在各方面性能均优于未掺杂的样品,特别是热稳定性能得到很大改善。实验结果表明BaMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉在近紫外光激发的发光性能可以通过以上途径得以提高,这也证明Eu2+激活的铝酸钡镁(BAM)是一种很有前途的LED用蓝色荧光粉。
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