LED用多色熒光粉的制備、發(fā)光性質(zhì)與發(fā)光機(jī)理研究.pdf

1、根據(jù)互補(bǔ)色光原理，商用白光LED(W-LED)采用InGaN藍(lán)光芯片與YAG黃色熒光粉組合封裝技術(shù)，但由于缺乏紅光成分，所發(fā)射的白光顯色指數(shù)偏低(Ra＜80)。為了克服這一缺陷，基于紅光補(bǔ)償或三基色光復(fù)合技術(shù)，本論文主要研究了幾種可適用于藍(lán)光芯片激發(fā)的紅、綠、黃多色熒光粉，以達(dá)到降低W-LED色溫值和提高其顯色指數(shù)的目的，并對(duì)熒光材料的合成方法和發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了多方位研究。
　　1.采用高溫固相法制備了藍(lán)光吸收增強(qiáng)的Mg2TiO4∶

2、 Mn4+，Bi3+鈦酸鹽紅色熒光粉及發(fā)光陶瓷。首次發(fā)現(xiàn)以Bi3+作為敏化劑，激活劑離子紫外與藍(lán)光激發(fā)帶增強(qiáng)作用不同步現(xiàn)象，歸因于大半徑Bi3+對(duì)發(fā)光中心離子Mn4+格位對(duì)稱性和晶格振動(dòng)的擾動(dòng)、以及同時(shí)產(chǎn)生的晶體缺陷，從而導(dǎo)致藍(lán)光吸收大大增強(qiáng)。Bi3+的敏化作用同時(shí)作用于粉體熒光粉和發(fā)光陶瓷，藍(lán)光激發(fā)下Mg2TiO4∶ Mn4+，Bi3+, Li+熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度為單摻雜Mn4+的1.5倍，而發(fā)光陶瓷可以達(dá)到2.5倍，并伴隨410nm處

3、激發(fā)峰的劈裂和增強(qiáng)。藍(lán)光吸收增強(qiáng)的鈦酸鹽紅色熒光粉可以作為紅光成分應(yīng)用于W-LED。而以Mg2TiO4為單一基質(zhì)的發(fā)光陶瓷熒光粉，一步成型，可以直接制備成具有發(fā)光性質(zhì)的陶瓷工藝品。
　　2.中間相復(fù)分解法制備堿土金屬硫化物紅色熒光粉及復(fù)合轉(zhuǎn)光材料。基于綠色化學(xué)原理，發(fā)明了中間相復(fù)分解法，以ZnS為硫源，不采用其他有毒的含硫還原劑，通過(guò)中間相硫氧化物高溫分解獲得(Ca，Sr)S∶ Eu2+紅色熒光粉?？疾炝薙r/Ca比例對(duì)熒光粉物質(zhì)

4、組成和發(fā)光性質(zhì)的影響。并經(jīng)過(guò)表面處理后制備得到具有堿土金屬硫化物紅色熒光粉發(fā)光性質(zhì)的轉(zhuǎn)光樹(shù)脂和轉(zhuǎn)光玻璃，避免了硫化物易受潮分解的問(wèn)題，不僅可以應(yīng)用于遠(yuǎn)程LED，還能夠作為新型農(nóng)用轉(zhuǎn)光設(shè)施。
　　3.溶劑熱法一步合成形貌可控的CaS基綠色熒光材料。以乙二胺為溶劑，以乙酰丙酮、十二硫醇和PVP為封端劑，采用配體和表面活性劑共同作用的溶劑熱體系一步合成CaS基發(fā)光材料。調(diào)節(jié)溶劑與不同封端劑的比例，能夠?qū)崿F(xiàn)可控調(diào)節(jié)熒光粉的形貌（正八面體、

5、正六邊形棱臺(tái)或立方體晶體顆粒）與尺寸（幾十納米至2個(gè)微米），摒除高溫煅燒過(guò)程，200℃下得到形貌均一、分散均勻的微/納米CaS∶ Ce3+黃-綠色熒光粉，并分別討論了各溶劑體系中相應(yīng)的晶體生長(zhǎng)過(guò)程與機(jī)理。
　　4.溶膠-凝膠法制備顏色可調(diào)的(Sr，Ca)3B2O6∶ Eu2+硼酸鹽黃-綠色熒光粉。通過(guò)改變Sr/Ca比例，Sr3-mCamB2O6∶ Eu2+(m=0-3)固溶體熒光粉的發(fā)射波長(zhǎng)在橙黃光-綠光區(qū)范圍內(nèi)可調(diào);發(fā)射峰半峰寬