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白光LED用磷酸盐荧光粉的制备及其发光性能研究

2020-12-02阅读(785)

白光LED用磷酸盐荧光粉的制备及其发光性能研究

论文摘要

在普通照明领域中,75%以上的白光发光二极管（White Light Emitting Diodes,WLED）都是使用荧光粉进行光谱转换的pc-WLED（phosphor-converted WLED）。近年来,近紫外LED芯片和三基色荧光粉或者白光荧光粉组合来实现pc-WLED的方法,以其显色指数高,色温可调性和能量损耗少等优势,而使其成为荧光粉领域的研究热点。因此,研究新型的三基色荧光粉或白光荧光粉具有重要意义。本文以新型Na3Gd（PO4）2磷酸盐为基质,采用高温固相法制备了以下荧光粉,并对其发光性能进行研究:（1）合成Na3Gd（PO4）2:A(A=Sm3+,Tb3+,Ce3+)三基色荧光粉。Na3Gd（PO4）2:Sm3+荧光粉的发射光谱分别以565,600和647 nm为中心的三个发射峰组成,其归因于从激发态4G5/2到地能级6H5/2,6H7/2和6H9/2的能量跃迁,实现红光发射。Na3Gd（PO4）2:Tb3+荧光粉的发射光谱在545 nm出现一个强烈的发射强峰,处于绿色光区,对应Tb3+的5D4→7F5能级跃迁。Na3Gd（PO4）2:Ce3+荧光粉,由于Ce3+的4f65d1→4f7允许跃迁,其发射光谱有350-450nm的宽谱,表现出强烈的蓝光发射。通过调配三基色荧光粉的比例,进行LED的器件封装获得白光。（2）合成Na3Gd（PO4）2:Dy3+/Eu3+白光荧光粉。激发光谱中,Eu3+的发射带与Dy3+有较大重叠,Eu3+离子作为Dy3+离子的敏化剂将能量传递给Dy3+。Eu3+离子发射的红光,能够很好与Dy3+的发出的冷白光进行很好的混合。通过改变Eu3+的掺杂浓度,可以获得不同色温的白光,当Eu3+的掺杂浓度为x=0.03时,荧光粉的色坐标为（0.3472,0.3493）,获得接近国际照明委员会规定的标准白光。（3）合成Na3Gd（PO4）2:Eu2+/Mn2+白光荧光粉。发射光谱中,敏化剂Eu2+离子到激活剂Mn2+离子之间存在有效的能量传递,属于电多极相互作用,使得荧光粉具有较高的荧光效率。通过改变Mn2+的掺杂比例,其荧光粉的CIE色坐标显示出发射光可由蓝光转变为白光再到红光,当Mn2+掺杂浓度为0.01时,荧光粉的色坐标为（0.3334,0.3204）,获得白光荧光粉。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 引言
  •   1.1 白光LED固态照明的发展现状
  •   1.2 白光LED实现方式与性能评价
  •     1.2.1 白光LED的实现方式
  •     1.2.2 白光LED性能评价参数
  •   1.3 白光LED用荧光粉
  •     1.3.1 荧光粉的发光原理
  •     1.3.2 荧光粉发光性能表征
  •     1.3.3 荧光粉的制备方法
  •   1.4 荧光粉基质的分类
  •     1.4.1 磷酸盐体系荧光粉
  •     1.4.2 硼酸盐体系荧光粉
  •     1.4.3 硅酸盐体系荧光粉
  •     1.4.4 铝酸盐体系荧光粉
  •   1.5 近紫外激发荧光粉的研究
  •     1.5.1 近紫外激发红光荧光粉
  •     1.5.2 近紫外激发绿光荧光粉
  •     1.5.3 近紫外激发蓝光荧光粉
  •     1.5.4 近紫外激发白光荧光粉
  •   1.6 课题的研究意义与内容
  •     1.6.1 课题的研究意义
  •     1.6.2 课题的研究内容
  • 3Gd（PO4）2:A(A= Sm3+,Tb3+,Ce3+)三基色荧光粉的制备及其性能研究'>第2章 近紫外LED激发的Na3Gd（PO4）2:A(A= Sm3+,Tb3+,Ce3+)三基色荧光粉的制备及其性能研究
  •   2.1 引言
  •   2.2 样品的制备
  •     2.2.1 实验试剂及实验仪器
  •     2.2.2 样品的制备
  •     2.2.3 样品的表征
  • 3Gd（PO4）2: Sm3+红光荧光粉的物相、形貌及发光性能研究'>  2.3 Na3Gd（PO4）2: Sm3+红光荧光粉的物相、形貌及发光性能研究
  • 3Gd（PO4）2: Sm3+荧光粉的物相与形貌'>    2.3.1 Na3Gd（PO4）2: Sm3+荧光粉的物相与形貌
  • 3Gd（PO4）2: Sm3+荧光粉的发光性能'>    2.3.2 Na3Gd（PO4）2: Sm3+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2: Tb3+绿光荧光粉的物相、形貌及发光性能研究'>  2.4 Na3Gd（PO4）2: Tb3+绿光荧光粉的物相、形貌及发光性能研究
  • 3Gd（PO4）2: Tb3+荧光粉的物相与形貌'>    2.4.1 Na3Gd（PO4）2: Tb3+荧光粉的物相与形貌
  • 3Gd（PO4）2:Tb3+荧光粉的发光性能'>    2.4.2 Na3Gd（PO4）2:Tb3+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2: Ce3+蓝光荧光粉的物相、形貌及发光性能研究'>  2.5 Na3Gd（PO4）2: Ce3+蓝光荧光粉的物相、形貌及发光性能研究
  • 3Gd（PO4）2: Ce3+荧光粉的物相与形貌'>    2.5.1 Na3Gd（PO4）2: Ce3+荧光粉的物相与形貌
  • 3Gd（PO4）2: Ce3+荧光粉的发光性能'>    2.5.2 Na3Gd（PO4）2: Ce3+荧光粉的发光性能
  •   2.6 近紫外激发三基色荧光粉白光LED的封装及测试
  •     2.6.1 三基色荧光粉的白光LED封装
  •     2.6.2 三基色荧光粉的白光LED性能测试
  •   2.7 本章小结
  • 3Gd（PO4）2: Dy3+, Eu3+白光荧光粉的制备及其性能研究'>第3章 近紫外LED激发的Na3Gd（PO4）2: Dy3+, Eu3+白光荧光粉的制备及其性能研究
  •   3.1 引言
  •   3.2 样品的制备
  •     3.2.1 实验试剂及实验仪器
  •     3.2.2 样品的制备
  •     3.2.3 样品的表征
  • 3Gd（PO4）2:Dy3+/ Eu3+荧光粉的物相、形貌及发光性能研究'>  3.3 Na3Gd（PO4）2:Dy3+/ Eu3+荧光粉的物相、形貌及发光性能研究
  • 3Gd（PO4）2:Dy3+/ Eu3+荧光粉的物相与形貌'>    3.3.1 Na3Gd（PO4）2:Dy3+/ Eu3+荧光粉的物相与形貌
  • 3Gd（PO4）2:Dy3+荧光粉的发光性能'>    3.3.2 Na3Gd（PO4）2:Dy3+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2: Dy3+白光荧光粉的LED封装与测试'>    3.3.3 Na3Gd（PO4）2: Dy3+白光荧光粉的LED封装与测试
  • 3Gd（PO4）2: Eu3+荧光粉的发光性能'>    3.3.4 Na3Gd（PO4）2: Eu3+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2:Dy3+/ Eu3+荧光粉的发光性能'>    3.3.5 Na3Gd（PO4）2:Dy3+/ Eu3+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2: Dy3+/Eu3+白光荧光粉的LED封装与测试'>    3.3.6 Na3Gd（PO4）2: Dy3+/Eu3+白光荧光粉的LED封装与测试
  •   3.4 本章小结
  • 3Gd（PO4）2: Eu2+, Mn2+白光荧光粉的制备及其性能研究'>第4章 近紫外LED激发的Na3Gd（PO4）2: Eu2+, Mn2+白光荧光粉的制备及其性能研究
  •   4.1 引言
  •   4.2 样品的制备
  •     4.2.1 实验试剂及实验仪器
  •     4.2.2 样品的制备
  •     4.2.3 样品的表征
  • 3Gd（PO4）2: Eu2+/ Mn2+荧光粉的物相、形貌及发光性能研究'>  4.3 Na3Gd（PO4）2: Eu2+/ Mn2+荧光粉的物相、形貌及发光性能研究
  • 3Gd（PO4）2: Eu2+/Mn2+荧光粉的物相与形貌'>    4.3.1 Na3Gd（PO4）2: Eu2+/Mn2+荧光粉的物相与形貌
  • 3Gd（PO4）2: Eu2+荧光粉的发光性能'>    4.3.2 Na3Gd（PO4）2: Eu2+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2: Mn2+荧光粉的发光性能'>    4.3.3 Na3Gd（PO4）2: Mn2+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2: Eu2+/ Mn2+荧光粉的发光性能'>    4.3.4 Na3Gd（PO4）2: Eu2+/ Mn2+荧光粉的发光性能
  • 3Gd（PO4）2: Eu2+/Mn2+白光荧光粉的LED封装与测试'>    4.3.5 Na3Gd（PO4）2: Eu2+/Mn2+白光荧光粉的LED封装与测试
  •   4.4 本章小结
  • 第5章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 解美玲

    导师: 房明浩,任允鹏

    关键词: 白光发光二极管,三基色荧光粉,白光荧光粉

    来源: 中国地质大学(北京)

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,无线电电子学,无线电电子学

    单位: 中国地质大学(北京)

    分类号: TN312.8;TN104.3;O482.31

    DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000911

    总页数: 91

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