白光LED照明用硅/铝基氧(氮)化物荧光粉

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luckyhelen
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
照明在人类发展史中扮演着极其重要的角色。白光LED照明相比传统照明方式具有许多优势,诸如节能、寿命长、环保、应用范围广、快速响应等。在荧光粉转换技术实现的白光LED中,荧光粉是决定LED光源品质的关键因素,其性能决定了白光LED光源的色温、显色指数、发光效率等。目前商业上用的蓝光芯片与YAG:Ce黄色荧光粉组合的白光LED实现方式有很多的缺点,比如显色性差、色温高等。与传统YAG:Ce荧光粉相比,氧(氮)化物荧光粉凭借其可被蓝光有效激发、高发光效率、高热稳定性、高化学稳定性等优点在白光LED领域具有诱人的应用潜能,但其高温高压的制备工艺及昂贵的氮化物原料使其成本居高不下,难以普及应用。因此,针对以上问题,本论文致力于寻找可被蓝光激发的氧(氮)化物荧光粉及其低成本合成工艺,通过合成工艺优化和敏化离子共掺杂等手段有效提高其光学性能,最终探索其在高性能白光LED领域的应用潜能。本论文详细研究内容如下:(1)采用高温固相法合成了Lu3(Al,M)5(O,N)12:Ce3+(M=Si,B)荧光粉。系统研究了分别引入Si4+-N3-、B3+-N3-、Al3+-N3键取代LuAG晶格中四配位的A13+-O2-键对LuAG:Ce3+荧光粉结构、形貌和发光性能的影响。其中Si4+-N3-键的引入使得LuAG:Ce3+荧光粉的发光光谱大幅度红移,半高宽增加,但同时也伴随着发光强度的降低。可以通过加入NaF作为助熔剂进一步提高其发光强度。B3+-N3-和A13+-N3-键的引入并没有使LuAG:Ce3+荧光粉的发光光谱位置产生明显变化,但却显著提高了其发光强度,在此基础上,进一步加入电荷补偿剂,可使其荧光强度再上一个台阶。(2)采用溶胶-凝胶法制备了SrSi2O2N2:Eu2+,Mn2+/Ce3+和Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉。并对它们的发光特性,量子效率和热稳定性进行了表征。Mn2+和Ce3+离子的共掺杂均可提升SrxSi2O2N2:Eu2+荧光粉的发光强度,但M112+的作用更为显著。在SrSi2O2N2:Eu2+,Mn2+荧光粉中,两种掺杂离子之间存在着共激发和能量传递双重作用。其中,Mn2+离子最适宜添加浓度为2 at%。采用溶胶-凝胶法在氮气气氛下可合成纯相的Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉样品。其激发光谱覆盖整个近紫外.蓝光区域,发出发射峰位于615nm的红光,可以很好弥补现有白光LED实现方式中(YAG:Ce+InGaN蓝光LED芯片)发射光谱缺乏红光区域、显色指数低和色温高的缺点。(3)采用溶胶-凝胶法成功制备了Ce3+/Eu2+掺杂γ/α’’L相Ca2SiO4荧光粉,并对它们的结构及发光特性进行了系统研究。A13+离子作为晶型稳定剂在浓度为6 at%的时候成功地合成了γ-Ca2SiO4:Ce3+/Eu2+荧光粉。γ-Ca2SiO4:Ce3+荧光粉的激发光谱覆盖整个近紫外-蓝光区域,发出发射峰位于563 nm的黄橙光,发光光谱的半高宽为105nm,可以与蓝光芯片直接复合得到白光,而且其热稳定性优异。γ-Ca2SiO4:Eu2+荧光粉在365 nm的激发下发出发射峰位于540 nm的黄光。p5+离子作为晶型稳定剂成功地合成了α’L-Ca2SiO4:Ce3+/Eu2+荧光粉。其浓度为0.2的时候得到了最优的α’L相Ca2SiO4:Ce3+/Eu2+荧光粉。α’L-Ca2SiO4:Eu2+荧光粉的激发光谱位于近紫外-蓝光区域,发射出位于498 nm的蓝绿光。α’L-Ca2SiO4:Ce3+荧光粉在365 nm的激发下发出发射峰位于430 nm的蓝光。(4)通过将以上工作中所制备的荧光粉与蓝光LED芯片结合,封装成白光LED照明光源,并评价其光学性能。通过单一荧光粉与蓝光芯片组合封装得到了显色指数为71~88,色温为3990~8700 K,发光效率为50~81 1m/W的暖白光LED光源。通过红绿两种荧光粉与蓝光芯片组合封装得到了色温位于3600~8000K之间,发光效率在66~79 lm/W,显色指数在90左右,最高可达94的高显色、低色温的暖白光LED光源。通过调节相应荧光粉的比例,可以满足各种场景下不同色温及高显色应用需求的白光LED光源。
其他文献
近日.波音下属的HRL实验搴在利用3D打印技术制备新材料方面取得了显著成绩,开发出一种称为"自动传布的光敏聚合物波导法"的成型技术。这种南HRLA主开发、能实现快速大批量生产原
创新意识与创业实践能力是当代社会对大学生的考验,创新创业能力的培养也成为了新工科教育的一重大目标。本文以"挑战杯"课外学术科技作品竞赛为例,对工科大学生创新创业能力
注重城市特色,塑造城市形象,是当今城市建设中十分引人注目的课题。长株潭一体化中的长沙、株洲城市形象的成功定位,为湘潭城市旅游形象定位提供了借鉴。根据城市旅游形象定位的
聚合物共混改性是一种简单有效的获取理想性能材料的方法,同时还能降低成本、提高材料加工性能。共混体系组分单体性能和体系的凝聚态结构共同决定了共混体系的最终使用性能
目的提高护生沟通能力,适应现代护理职业素质的需要。方法随机抽取护理专业2007、2008级各2个班学生分为实验组和对照组,实验组进行角色扮演教学,对照组采取传统教学法。结果实
目的 :对荚果蕨贯众的化学成分进行研究。方法 :用色谱法分离化合物 ,根据理化性质和光谱鉴定结构。结果 :分离鉴定了 6个化合物 ,狗脊蕨酸 (1) ,麦角甾 6 ,2 2 二烯 3,5 ,8
公益性科研机构也叫国立科研机构,是指由国家(中央政府)建立并资助的科研机构,包括国家设立的科学院、研究中心、中央政府部门所属的科研院所、国家实验室等。公益性科研机构的绩
<正>《科技与管理》的创刊,为我省科技界和企业界提供了一个学习、交流、探索的园地,十分可喜.当今世界,科学技术飞速发展.知识经济初露端倪,全球经济日趋一体化,我们面临着
种植体表面技术是改善和提高骨整合的重要方法之一,种植体的特征对种植体表面骨质形成与维护有重要影响。骨整合的形成依赖于种植体界面发生有利于骨形成的组织反应。骨质维护
市盈率增长率比率(PEG)是用公司的市盈率除以公司的盈利增长速度。PEG指标作为一个重要选股指标被国内外投资者普遍应用于投资分析之中,但是PEG理论还有待完善,且在中国股市