白光LED用新型熒光粉的制備和性能研究.pdf

1、白光LED因具有高效節(jié)能、壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)點而受到廣泛地重視。近紫外LED芯片激發(fā)三基色熒光粉的方案因其優(yōu)異的顯色性和光學(xué)穩(wěn)定性，成為白光LED的一個重要發(fā)展方向，但目前還沒有哪種三基色熒光粉體系已被市場廣泛接受。因此，研究與開發(fā)光效高且性能穩(wěn)定的近紫外激發(fā)三基色熒光粉，對于構(gòu)建高亮度和高顯色性白光LED，滿足普通照明需要具有重要的意義。本文采用高溫固相法制備LiSrP04:Eu2+藍(lán)色熒光粉，2SrO·0.84P205·0.16B

2、203:Eu2+藍(lán)綠色熒光粉和Ba2Si04:Eu2+綠色熒光粉，旨在通過工藝優(yōu)化、成分調(diào)節(jié)、基質(zhì)摻雜等方法提高熒光粉的發(fā)光性能和熱穩(wěn)定性，探討這些熒光粉在白光LED領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
　　 制備了LiSrP04:Eu2+藍(lán)色熒光粉，研究了合成工藝、成分配比等對熒光粉發(fā)光性能的影響。該熒光粉可以被250-400nm范圍的紫外光有效激發(fā)，發(fā)射450nm左右的藍(lán)光。確定了在炭粉還原條件下1300℃燒結(jié)4h的最優(yōu)合成工藝；確定了熒光粉的

3、最佳成分配比為LiSr0.90(P04)1.04:Eu0.10;變溫光譜測試結(jié)果顯示：該熒光粉150℃下發(fā)光強(qiáng)度相對室溫約下降20％，具有較好的熱穩(wěn)定性。另外，通過摻雜Ba可制得一種新型的藍(lán)綠色熒光粉。
　　 合成了2SrO·0.84P205·0.16B203:Eu2+藍(lán)綠色熒光粉，研究了合成工藝、成分配比對熒光粉物相合成及發(fā)光性能的影響。原化學(xué)式配比下難以制得基質(zhì)單相；在1200℃下燒結(jié)，同時B過量15％、P不過量、Eu含量為

4、0.02mol/mol時不僅可制得基質(zhì)單相，而且熒光粉的發(fā)光性能也最佳；該熒光粉可以被220-420nm范圍的紫外光有效激發(fā)，發(fā)射475nm左右的藍(lán)綠光，可用于增強(qiáng)白光LED的顯色性。變溫光譜測試結(jié)果顯示：該熒光粉150℃下發(fā)光強(qiáng)度相對室溫約下降18％，具有較好的熱穩(wěn)定性。
　　 重點研究了Ba2Si04:Eu2+綠色熒光粉的制備工藝和發(fā)光性能。該熒光粉可以被250-450nm范圍的紫外光及可見光有效激發(fā)，發(fā)射505nm左右的綠

5、光，可作為一種綠粉應(yīng)用于白光LED領(lǐng)域。確定了在1300℃燒結(jié)4h，CO還原氣氛中1200℃還原的最佳合成工藝；最佳成分配比為Ba1.95Si04:Eu0.05，隨激活劑含量的提高熒光粉發(fā)光強(qiáng)度先升后降，同時發(fā)射譜紅移，其濃度猝滅的機(jī)理為電偶極電偶極相互作用。
　　 基質(zhì)元素?fù)诫s對Ba2Si04:Eu2+熒光粉的物相、發(fā)光性能的影響各異。摻雜Sr后熒光粉物相連續(xù)變化，發(fā)射譜紅移，并且適量摻雜可提高熒光粉的發(fā)光性能：Ca和Mg摻雜

6、導(dǎo)致熒光粉發(fā)光性能惡化，且隨摻雜量提高熒光粉物相突變，發(fā)射譜非連續(xù)變化。適量摻雜Y、Gd、La、Dy后不改變熒光粉物相，同時發(fā)射譜未移動，但可提高室溫下熒光粉的發(fā)光性能，文中推測該作用機(jī)理可能與晶體場對稱性及電荷補償效應(yīng)有關(guān)。
　　 Ba2Si04:Eu2+熒光粉的發(fā)射譜隨溫度升高而逐漸藍(lán)移，發(fā)光強(qiáng)度在150℃下相對室溫約下降60％，熱穩(wěn)定性有待提高；研究了不同Eu含量、適量Sr、Y、Gd、La、Dy摻雜的Ba2Si04:Eu2