白光LED用硅铝酸盐荧光材料的制备及发光性质的研究

被引量 : 5次 | 上传用户:hjwuser
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
白光LED因电耗少、体积小、寿命长、绿色环保的显著优点,被称为新一代的固态照明光源。目前实现白光的方式主要有商用的蓝光芯片与钇铝石榴石(YAG)荧光粉组合的白光LED,近紫外型白光LED (NUV-LED)具有更好的显色性,但是由于NUV-LED荧光粉存在颜色再吸收和配比难以调控等新问题,所以采用单一基质荧光粉是解决上述问题的主要方法。硅酸盐由于其很高的物理和化学稳定性,特别是抗潮防水性等优势,很适合作为发光材料的基质。Ca2Al2SiO7和CaAl2Si208就是其中典型的两种硅酸盐发光基质,本论文以其为发光材料的基质详细研究了不同离子掺杂后它们在近紫外激发下的发光性能,特别对晶体结构,能量传递机理等理论进行了深入研究,总结了部分离子掺杂这类硅酸盐基质后的发光规律。为近紫外LED用荧光粉的研究和发展奠定了一定的基础。本论文采用高温固相法合成了光活性离子掺杂Ca2Al2SiO7:R (R=Bi3+、Eu3+、 Tb3+、Eu2+)以及CaAl2Si2O8:RE (RE=Eu3+、Eu2+、Dy3+、Tm3+)几类典型的硅酸盐荧光材料,并详细研究了它们在近紫外区域的荧光特性。这主要根据当前LED用荧光粉的需求,重点从单一基质白色荧光粉的特性开展研究:第一,利用高温固相法成功制备了单一基质白色荧光粉Ca2Al2SiO7:R (R=Bi3+,Eu3+,Tb3+),通过调节Bi3+和Eu3+的发光实现从蓝光区到红光区的颜色可调,并证实了Bi3+和Eu3+之间存在的能量传递现象,它们之间能量传递是由于电偶极之间的相互作用引起的,然后我们选择了Tb3+作为绿色成分,利用三种离子Bi3+(蓝色)、Eu3+(红色)、Tb3+(绿色)三种颜色混合得到了白光发射,而且当荧光粉的组分是Ca1.87Al2SiO7:Bi3+0.03, Eu3+0.03,Tb3+0.07时,其色坐标值为(0.330,0.283),非常接近纯白光,因此Ca2Al2SiO7:Bi3+, Eu3+, Tb3+是一种新型的多离子掺杂的白光LED用荧光材料。第二,在CaAl2Si2O8基质中,通过Dy3+单掺实现了白光发射,当Dy3+的掺杂浓度为0.03mol时,得到了最接近纯白光的色坐标(0.335,0.343),可以作为一种很好的暖白光。然后由于Dy3+单掺时的发光相对较弱,我们选择了Tm3+作为一种敏化剂离子,而且这种荧光材料不用在还原气氛下制备,即降低了制备成本,又减小了氧空位对材料的影响;通过调节Tm3+和Dy3+的浓度,实现了从蓝光区到白光区的颜色可调。同时证明了Tm3+和Dy3+之间的能量传递是由于偶极和四极之间的相互作用引起的。第三,对于Eu掺杂这两类硅酸盐基质Ca2Al2SiO7以及CaAl2Si2O8都发现不同于在其他基质中的现象,首先,对还原气氛下制备的Eu2+掺杂的Ca2Al2SiO7的发光性能的研究发现,同时出现了蓝光和绿光,我们把这种现象认为是由于能级劈裂现象引起的,当Sr取代Ca时蓝光和绿光同时存在的现象消失,我们认为这是晶体场强度的变化导致的。其次,我们在空气气氛下制备了一系列Eu掺杂CaAl2Si2O8,研究发现样品的光谱中并不仅仅存在着Eu3+的特征激发峰,同时还出现了Eu2+的特征发光峰,这说明在这种基质中存在着Eu3+-Eu2+的自还原现象;所以我们通过变化合成温度,Eu的浓度以及添加电荷补偿剂Li+,对这种现象进行了研究,并利用电荷补偿模型解释了这种现象。
其他文献
本论文通过对江苏民间舞蹈女子动作研究工作的梳理,阐述江苏民间舞蹈女子动作研究的方法与风格提炼的特征。在舞蹈动作收集整理的方法中,从田野考察、文献动态还原与专家采访入
为鉴定福州地区不结球白菜黑腐病致病菌,以感染黑腐病的不结球白菜植株为材料进行了病原菌分离和鉴定。通过观察所分离病原菌的形态及接种试验发现其形态和发病症状与黑腐病
在节水管理部门的引导和组织下,昆山市工业企业和生活用水大户纷纷投入资金进行节水技术改造,建设中水设施,实行重复用水,涌现出很多节水典范事例。昆山钞票纸厂,把“坚持以科研改
“父子秩序”来源于父权文化中“父为子纲”的等级秩序关系,代表着旧文化当中的父子关系。在新时期文学当中,作家们对于父子秩序的书写仍然延续了对旧文化的批判立场,他们在
运营商利用大数据对内实现网络配置优化、对外实现精准营销及价值变现的需求迫切,与自身大数据分析服务能力不足的现状形成强烈的供需反差。在运营商亟需采用自建加外部引入
推理与日常生活息息相关,是我们在听、说、读、写、想时最基本、最重要的思维形式之一。由于数学的严谨性和高度的概括性,它对发展学生推理能力的作用是其他学科无法比拟和替
企业在激烈的市场竞争中,面临来自外部市场环境和内部管理运营的变化和不确定性带来的双重风险考验。如不加以有效控制,风险就会转化为危机,进而导致企业经营的失败乃至破产
目的对丙泊酚中长链脂肪乳注射液应用于无痛人工流产中的临床效果展开研究分析。方法 120例需无痛人工流产患者,按照入院先后顺序分为观察组与参照组,各60例。参照组采取丙泊
旅游系统空间结构是旅游地理学的重要研究方面,而其空间结构差异研究有助于揭示旅游系统的地域分异规律,并为优化旅游空间系统提供理论依据。目前对区域和城市旅游空间结构的
高校低值易耗品由于种类多且杂、单价低、使用范围分散等诸多因素的影响,采购管理一直得不到相应的重视,成为高校实验室资产管理和构建节约型校园较为薄弱的环节。文章以新形