白光LED用高分子熒光粉的設(shè)計(jì)合成及發(fā)光性能研究.pdf

1、白光LED具有耗電量小、壽命長(zhǎng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是繼白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈后的新一代照明光源。目前實(shí)現(xiàn)白光LED的主流方案是將LED芯片和熒光粉組合，其中實(shí)現(xiàn)白光LED的主要途徑之一：利用紫外半導(dǎo)體LED芯片激發(fā)三基色熒光粉來實(shí)現(xiàn)白光照明；本文制備了銪(Ⅲ)、鋱(Ⅲ)和鈹(Ⅱ)三種反應(yīng)型配合物，這三種反應(yīng)型配合物在波長(zhǎng)為365nm紫外光激發(fā)下分別發(fā)紅、綠、藍(lán)光。再通過溶液聚合將三種反應(yīng)型配合物聚合制得高分子熒光粉，其在波長(zhǎng)為365n

2、m紫外光激發(fā)下發(fā)白光。
　　 (1)以苯甲酰丙酮(BA)、鄰菲羅啉(Phen)、2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)和十一烯酸(UA)為配體，合成了兩種反應(yīng)型銪(Ⅲ)配合物：Eu(TTA)3UA和Eu(BA)2(Phen)UA。通過紅外和紫外光譜分析表明：各種配體和銪(Ⅲ)已經(jīng)發(fā)生配位；XRD和SEM分析表明：Eu(TTA)3UA比Eu(BA)2(Phen)UA結(jié)晶性好，形貌也比較規(guī)整；熒光光譜分析表明：兩種配合物在激發(fā)波長(zhǎng)為365n

3、m的紫外光激發(fā)下，發(fā)出銪離子的特征發(fā)射，可作為紅光材料；熱重分析表明：兩種熒光粉分解溫度分別為273℃和290℃，符合LED的工作溫度要求。同時(shí)，通過量子化學(xué)計(jì)算出配體的單重態(tài)與三重態(tài)能級(jí)，對(duì)配合物發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了探討分析。
　　 (2)以鄰氨基苯甲酸(2-AA)和十一烯酸(UA)為配體，合成了一種反應(yīng)型鋱(Ⅲ)配合物Tb(2-AA)3UA。通過紅外和紫外光譜分析表明：各種配體和鋱(Ⅲ)已經(jīng)發(fā)生配位；XRD和SEM分析表明：Tb(

4、2-AA)3UA有一定的結(jié)晶性，形貌規(guī)整較差；熒光光譜分析表明：在激發(fā)波長(zhǎng)為365nm的紫外光激發(fā)下，配合物發(fā)出鋱離子的特征發(fā)射，可作為綠光材料；熱重分析表明：熒光粉分解溫度為335℃，符合LED的工作溫度要求。同時(shí)，通過量子化學(xué)計(jì)算出配體的單重態(tài)與三重態(tài)能級(jí)，對(duì)配合物發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了探討分析。
　　 (3)以2-(2-羥基苯基)苯并噻唑(BTZ)為第一配體，以甲基丙烯酸(MAA)為活性配體，合成了反應(yīng)型鈹配合物Be(BTZ)MA

5、A。通過紅外和紫外光譜分析表明：各種配體已經(jīng)與Be(Ⅱ)發(fā)生配位；XRD和SEM分析表明：Be(BTZ)MAA有一定的結(jié)晶性，形貌規(guī)整度較差；熒光光譜分析表明：用365nm波長(zhǎng)紫外光激發(fā)下，配合物在460nm處出現(xiàn)寬峰發(fā)射，屬藍(lán)光發(fā)射；熱重分析表明：熒光粉分解溫度為416℃，符合LED的工作溫度要求。
　　 (4)以已制備的發(fā)紅光的銪配合物(Eu(TTA)3UA)、發(fā)綠光的鋱配合物(Tb(2-AA)3UA)和發(fā)藍(lán)光的鈹配合物(B

6、e(BTZ)MMA)為原料，甲基丙烯酸甲酯(MMA)為聚合單體，采用溶液聚合的方法得到不同配比的高分子熒光粉。經(jīng)紅外和紫外光譜分析表明：由于配合物的含量比較少，紅外吸收譜主要表現(xiàn)為聚甲基丙烯酸甲酯的特征光譜；XRD和SEM分析表明：共聚物結(jié)晶性能下降，呈非晶態(tài)，為無定形聚合物；熒光光譜分析表明：在激發(fā)波長(zhǎng)為365nm的紫外光激發(fā)下，聚合物都發(fā)出了藍(lán)、綠、紅光的特征峰，通過CIE色坐標(biāo)計(jì)算可知，高分子熒光粉色坐標(biāo)位于白光區(qū)域；熱重分析表明