用于白光LED的紫外光激发下的单一性质Na0.34Ca0.66Al1.66Si2.34O8荧光粉的制备与研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:duanluchao
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
白光发光二极管(LED)被誉为21世纪必然替代荧光灯和白炽灯的新一代固体照明光源,具有寿命长、体积小、无辐射、无汞污染、低能耗、高效率以及安全等一系列优点。目前,合成白光LED的主要方法是荧光转换法,即将LED芯片和稀土荧光粉组合形成白光,这种方法的可靠性强,制备工艺简单。荧光粉在荧光转换型白光LED中起着重要的作用,制备发光效率高、热稳定性好的荧光粉是提高白光LED的关键。在诸多荧光粉中,单一基质白光荧光粉是在紫外光的激发下,通过离子间不同的发光而混合产生白光的一种发光材料。这种发光材料的显色指数高、发光效率高以及色度和光度稳定性好,并且由于紫外LED芯片技术的发展,单一基质白光LED用荧光粉的研究受到越来越广泛的关注。而对于基质的选择,由于硅铝酸盐体系具有化学和物理性能稳定,透光性能优异,不与封装树脂作用,并且有宽的激发带和连续可调的发射光谱等优点,长期以来受到研究人员的关注,是一种优良的白光LED用基质。  本文通过高温固相法合成了一系列掺杂不同的稀土离子的紫外光激发的白光LED用单一基质Na0.34Ca0.66Al1.66Si2.34O8(NCASO)荧光粉。并对荧光粉的物相、发光性能以及共掺离子间的能量传递进行了系统的研究。具体内容如下:  (1)采用高温固相法合成了Na0.34Ca0.66Al1.66Si2.34O8∶Ce3+荧光粉,荧光粉的最佳合成温度为1300℃,在1300℃下烧结2个小时的所有样品的衍射峰与NCASO的标准卡片86-1650完全一致,证明样品为纯相,并且一定量的Ce3+的掺杂不会影响样品的晶体结构。以414nm的波长监测,得到一个240nm到380 nm的宽的激发带,峰值在340nm左右,这是来自于Ce3+的4f基态到5d激发态的电子跃迁。在335nm的紫外光的激发下,样品出现一个414nm左右宽带发射,这来自于Ce3+的5d激发态到4f基态的电子跃迁。荧光粉的发光强度随Ce3+浓度的增加先增加后减小。Ce3+的最佳掺杂浓度为0.75mol%。  (2)采用高温固相法合成了Na0.34Ca0.66Al1.66Si2.34O8∶Ce3+,Tb3+荧光粉,在340nm的紫外光的激发下,样品既出现了Ce3+的5d-4f的414nm波长的发射,也出现了Tb3+的发射,其中Tb3+的5D4-7F5的544nm的发射峰强度最强。改变Tb3+的掺杂浓度,Ce3+和Tb3+的发光强度也随着改变。Tb3+的最佳掺杂浓度为1 mol%。通过计算证明了Ce3+到Tb3+的能量传递的存在,并且Ce3+到Tb3+的能量传递主要来自于电偶极-电偶极之间的相互作用。  (3)采用高温固相法合成了Na0.34Ca0.66Al1.66Si2.34O8∶Ce3+,Sm3+荧光粉,在340nm的紫外光的激发下,样品既有属于Ce3+的5d-4f的414nm波长的发射,也有属于Sm3+的发射,其中600nm的最强发射峰来自于Sm3+的4G5/2-6H7/2的电子跃迁。改变Sm3+的掺杂浓度,可以得到可调的白光,白光的色坐标可以达到(0.33,0.30)。Sm3+的最佳掺杂浓度为1 mol%。通过计算,证明了Ce3+到Sm3+的能量传递主要来自于电偶极-电偶极之间的相互作用。  实验结果表明,样品在240 nm到380 nm紫外区域有较强的宽带激发,Na0.34Ca0.66Al1.66Si2.34O8∶Ce3+, Tb3+, Na0.34Ca0.66Al1.66Si2.34O8∶Ce3+, Sm3+可作为UV芯片激发的单一基质白光LED用荧光粉材料。
其他文献
激光雷达技术主要以激光发射和接收技术为基础的。这一基础在激光测距、激光跟瞄、激光制导、激光通信和其他激光技术中都有广泛的应用。   本论文着重于对激光雷达信号接
无线能量传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统在嵌入式医学、便携式移动通讯设备、电动汽车等诸多领域具有广阔的应用前景。磁耦合谐振式无线能量传输技术(Wireless Power Transfer via Magnetic Resonance Coupling,WPT/MRC)是一种新兴的WPT技术。目前,WPT/MRC技术主要研究目标是如何增加WPT/MRC系统的传输距
粒子物理的标准模型(Standard Model)是统一了强相互作用和电弱相互作用的规范理论。它是迄今为止描述微观粒子相互作用规律的最完美的理论之一。然而,标准模型并不是完美无
二十世纪五十年代后期,朗道的工作开创了量子输运本质的研究。近几十年来,半导体低维量子结构因其新颖的物理性质和广泛的应用前景,已成为当前凝聚态物理学科中的研究热点。
光码分多址(0CDMA)是融合码分多址(CDMA)技术与光纤通信技术的一种新扩频通信技术,具有很强的技术优势和广阔的应用前景,是未来高速全光通信网络的备选方案之一。但目前OCDMA技
本论文以新相Gd3(Fe,V)29为基础,用X光衍射(XRD)谱分析、示差扫描量热仪(DSC)和振动样品磁强计(VSM)以及超导量子干涉仪(SQUID)等磁性测量手段,研究了Gd3Fe29-xVx(0.5≤x≤3.0)
氢气作为一种洁净可再生的能源,在不远的将来可能会得到广泛应用。然而,氢气是一种易燃易爆的危险性气体,使用氢气传感器来监控气体泄漏是必不可少的。目前氢气传感器正朝着