用作LED光轉(zhuǎn)換材料的β-二酮銪(Ⅲ)配合物的合成及發(fā)光.pdf

1、近紫外光比藍(lán)光激發(fā)熒光粉具有更大的光效,由于制備半導(dǎo)體芯片技術(shù)的發(fā)展,近紫外芯片的發(fā)射光波長(zhǎng)已經(jīng)移動(dòng)到370—420 nm范圍,通過發(fā)近紫外光芯片激發(fā)藍(lán)綠紅三基色熒光粉組合來獲得白光成為將來白光LED的趨勢(shì)。常用的近紫外光激發(fā)的紅色熒光粉是Y2O2S:Eu3+,但這種紅色熒光粉和常用的藍(lán)色(如BaMgAl10O17:Eu2+),綠色熒光粉(如ZnS:Cu+,Al3+)相比,發(fā)光效率低,工作壽命短,并且容易分解放出對(duì)環(huán)境毒害的硫化物氣體。

2、本研究工作從尋找效果更好、能被近紫外光激發(fā)的紅色熒光粉的角度出發(fā),合成了4個(gè)體系的新的β-二酮銪(Ⅲ)紅色發(fā)光配合物,研究了它們的發(fā)光性質(zhì),熱穩(wěn)定性及其在發(fā)光二極管中的應(yīng)用。
　　 第一章概述了白光LED無機(jī)熒光粉的發(fā)展現(xiàn)狀,指出紅色熒光粉性能的不佳是制約目前白光LED發(fā)展的瓶頸。然后綜述了β-二酮銪(Ⅲ)配合物的研究現(xiàn)狀,指出β-二酮銪(Ⅲ)配合物有可能是用作白光LED的紅色發(fā)光材料的潛在材料。提出了本研究的研究?jī)?nèi)容。

3、　　 第二章以4,4′-雙(4,4″,4″,-三氟代-1″,3″-二氧代丁基)聯(lián)苯(H2btb)和氯化銪反應(yīng)合成了一個(gè)新的雙核銪(Ⅲ)配合物,Eu2(btb)3(H2O)4。用元素分析、紅外光譜、紫外光譜和快原子轟擊質(zhì)譜表征了配合物的結(jié)構(gòu)。在近紫外激發(fā)下,配合物發(fā)射強(qiáng)的銪(Ⅲ)離子特征紅光。對(duì)614 nm紅光進(jìn)行監(jiān)控,其激發(fā)光譜在395 nm處具有最大的激發(fā)強(qiáng)度,和InGaN芯片發(fā)射的近紫外光相匹配激發(fā)。該配合物與395 nm發(fā)射的I

4、nGaN芯片組合制備成了紅色發(fā)光二極管。在配合物和硅樹脂的質(zhì)量比為1:25的情況下,紅色發(fā)光二極管的色坐標(biāo)為x=0.5210,y=0.2285位于標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際色坐標(biāo)紅色區(qū)域；器件的發(fā)光效率分別為0.65 lm/W。研究結(jié)果表明,配合物是制作白光二極管可供選用的紅色發(fā)光材料。
　　 第三章以4,4′-雙(4″,4″,4″,-三氟代-1″,3″-二氧代丁基)-鄰三聯(lián)苯H2(btbt)和氯化銪反應(yīng)合成了一個(gè)新的雙核的銪(Ⅲ)發(fā)光配合物E

5、u2(btbt)3·4H2O,用元素分析、紅外光譜、紫外光譜和快原子轟擊質(zhì)譜方法證實(shí)它的組成、結(jié)構(gòu)。該配合物在395 nm的近紫外光激發(fā)下發(fā)出銪離子的特征紅光,最大發(fā)射峰位于614 nm,發(fā)光效率為32％,該配合物表現(xiàn)出很好的熱穩(wěn)定性(337℃),將該配合物和395nm發(fā)射的InGaN芯片組合成功地制備成了發(fā)光二極管,當(dāng)配合物和硅膠比為1:30的時(shí)候,制備的LEDs器件效率為0.98 lm/W.CIE色坐標(biāo)為x=0.6057,y=0.3

6、137,位于紅色發(fā)光區(qū)域。結(jié)果表明該配合物是充當(dāng)近紫外InGaN芯片發(fā)光二極管的紅色組分的發(fā)光材料。
　　 第四章以2,8-雙(4′,4′,4′,-三氟代-1′,3′-二氧代丁基)-聯(lián)苯并噻吩(H2dbt)和氯化銪反應(yīng)合成了一個(gè)新的雙核的銪(Ⅲ)發(fā)光配合物Eu2(dbt)3·4H2O。該配合物在395 nm的近紫外光激發(fā)下發(fā)出銪離子的特征紅光,最大發(fā)射峰位于614nm,發(fā)光效率為17％,該配合物具有很好的熱穩(wěn)定性(280℃),將

7、該配合物和395 nm發(fā)射的InGaN芯片組合成功地制備成了發(fā)光二極管。當(dāng)配合物和硅膠比為1:30的時(shí)候,制備的LEDs器件的CIE色坐標(biāo)為x=0.5835 andy=0.2857。發(fā)光效率達(dá)到2.79 lm/W。結(jié)果表明該配合物是充當(dāng)近紫外InGaN芯片發(fā)光二極管的紅色組分的發(fā)光材料。
　　 第五章采用2,6-雙(N,N-二甲基苯并咪嘩)吡啶基團(tuán)共價(jià)在二氧化硅上的方法,將三氟乙酰噻吩銪(Ⅲ)共價(jià)包裹于二氧化硅中,制備成了一個(gè)均

8、一相的有機(jī)無機(jī)發(fā)光雜化材料,它在近紫外光激發(fā)下發(fā)出銪(Ⅲ)離子5D0→7FJ(J=0-4)躍遷的特征紅光。在395 nm光激發(fā)下,雜化材料中的銪(Ⅲ)5D0激發(fā)態(tài)發(fā)光壽命為503μs。將該雜化材料和395 nm發(fā)射芯片組合,制備了紅色發(fā)光二極管。研究結(jié)果表明,該雜化材料是制備白光二極管用的一種紅色組分。
　　 第六章分別選取銪配合物Eu2(btbt)3·4H2O,二氧化硅/稀土有機(jī)雜化發(fā)光材料和發(fā)藍(lán)綠光的二-2-(2′-羥基苯基