白光二極管(WLED)硅酸鹽、鋁酸鹽熒光粉的燃燒法制備及其發(fā)光性能的研究.pdf

1、由于石化資源的匱乏，世界性的能源危機引起了各國的重視，各國紛紛把照明節(jié)能特別是白光LED產業(yè)的發(fā)展納入國家發(fā)展戰(zhàn)略中。白光LED照明與傳統(tǒng)照明方式相比，具有省電、體積小、發(fā)熱量低、可低壓或低電流啟動、壽命長、響應快、抗震耐沖、可回收、無污染等優(yōu)點，使得其經濟與環(huán)境效益明顯，迅速受到各國研究者的廣泛關注，被認為是繼白熾燈、熒光燈和高壓氣體放電燈之后第四代光源，代表了未來照明產業(yè)的發(fā)展方向，有著龐大的市場。目前，熒光體轉換是獲取白光LED的

2、主要途徑之一。轉換用熒光體的研究在發(fā)光材料領域中最活潑。因此，熒光粉的制備成為白光LED的關鍵問題之一。
　　 高溫固相法已被廣泛應用于白光LED用熒光粉的合成，但是這種方法會導致合成出的熒光粉發(fā)光性能受損，且需要很高的煅燒溫度。另外，用高溫固相法合成出的熒光體粉末較大，需通過球磨以獲得較小的熒光體粉末。而實驗表明，經過球磨的熒光體粉末會導致較多的缺陷，并且發(fā)光效率明顯降低。隨著材料科學技術的發(fā)展，一些軟化學合成方法，如溶膠—凝

3、膠法、共沉淀法、微波法及燃燒法已成功應用在白光LED用熒光粉的合成。這些方法均引入了液相，每種成份可以準確控制和充分混合。燃燒法具有容易、快捷的特點，因而在各種氧化物的合成中廣泛應用。該技術利用金屬硝酸鹽和燃料之間在低溫下反應放出的熱量使合成反應得以進行。此外，這種合成方法具有安全、速度快及節(jié)省能量的優(yōu)點。
　　 本文采用燃燒法制備出了Li2MSiO4: Eu2+( M: Ca, Ba), MxSr1-xAl2O4:Eu2+(M

4、: Zn, Ca)WLED用熒光粉。運用X-射線粉末衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、熒光光譜儀對熒光體的晶體結構、形貌、激發(fā)和發(fā)射光譜進行了分析與測試。主要內容包括：
　　 （1）綜述白光LED照明產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢，簡要分析了白光LED的發(fā)光原理、實現(xiàn)途徑以及關鍵材料，主要討論了熒光粉的制備技術。
　　 （2）燃燒法合成了Li2CaSiO4: Eu2+ WLED用藍綠色熒光粉，研究了尿素CH4N2O、助

5、熔劑H3BO3以及初始爐溫對熒光體發(fā)光性能的影響。
　　 （3）首次用燃燒法在600℃合成了新型的紫外LED用熒光粉Li2 (Ba0.99, Eu0.01) SiO4: B3+，對其發(fā)光性能進行了研究。
　　 （4）助熔劑H3BO3對Li2BaSiO4:Eu2+ 熒光體晶體結構、形貌、激發(fā)和發(fā)射光譜的影響，并確定了H3BO3的合適用量。
　　 （5）Eu2+激活的SrAl2O4是一種良好的緊湊型紫外LED用綠色熒