白光LED用硅酸盐荧光粉的研究进展

两种硅酸盐系白光LED用荧光粉的制备与性能的开题报告摘要：白光LED技术的快速发展对天然资源的保护和环境的改善做出了巨大的贡献。

其中，荧光粉是白光LED中的核心材料之一，其性能直接影响到白光LED的性能和应用范围。

本文介绍了两种硅酸盐系荧光粉的制备方法，并对比了它们的性能差异，探讨了如何优化荧光粉的性能以更好地应用于白光LED技术中。

关键词：白光LED；荧光粉；硅酸盐；性能优化1. 研究背景白光LED是一种新型的固态光源，比传统的白炽灯和荧光灯具有更高的效率、更长的使用寿命和更低的能源消耗。

现如今，白光LED已广泛应用于室内照明、汽车灯具、电子显示等领域，已成为照明行业的重要组成部分。

白光LED的主要成分是荧光粉，而硅酸盐系荧光粉是最常用的材料之一。

目前，研究人员通过不断地改进和优化荧光粉的制备方法和性能，已经大大提高了白光LED的亮度和颜色饱和度。

2. 研究目的本文旨在研究两种硅酸盐系荧光粉的制备方法和性能，并探讨如何优化荧光粉的性能，以更好地应用于白光LED技术中。

3. 研究方法本文采用溶胶-凝胶法和共沉淀法两种方法制备硅酸盐系荧光粉，分别控制制备条件并对比它们的性能差异。

其中，对荧光粉的发光性能、结晶度、颜色坐标等进行了测试和分析。

4. 研究进展和结果通过实验结果表明，采用共沉淀法制备的硅酸盐系荧光粉，其颜色饱和度比溶胶-凝胶法制备的高，亮度也更高。

此外，共沉淀法制备的硅酸盐系荧光粉的晶体结构更完整，颗粒尺寸更均匀。

因此，共沉淀法制备的硅酸盐系荧光粉在白光LED的应用中更具优势。

5. 研究意义和展望研究结果可为白光LED的荧光粉制备和性能优化提供参考，为促进白光LED技术的发展做出贡献。

未来，还可通过改进荧光粉的制备、结构和性能，进一步提高白光LED的亮度和颜色饱和度，以满足更广泛的应用需求。

白光LED用硅酸盐荧光粉的合成与发光性能研究刘伟汉王静（中山大学化学与化学工程学院，光电材料与技术国家重点实验室，广东广州，510275）摘要：本文采用传统的高温固相法合成白光LED用Sr3SiO5:Eu2+荧光粉，利用X-射线粉末衍射和荧光光谱进行表征，优化荧光粉的合成条件。

实验结果表明，当灼烧温度为1550℃，所合成的为Sr3SiO5纯相；Eu2+掺杂浓度为0.03，发光强度最高。

荧光粉发射光谱主峰位于575nm左右，激发光谱峰值分别位于275nm，370nm，且在近紫外区（~400nm）到蓝光区（~460nm）吸收效率较高。

关键词：白光LED；Eu2+；Sr3SiO5；发光材料1 前言在当前全球能源短缺的背景下，节约能源是我们面临的重要问题。

在照明领域，LED作为一种新型的绿色环保型固体照明光源，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。

白光LED与目前广泛应用的传统照明光源和显示设备相比较，具有以下优点[1]：(1) 发光效率高，(2)光色纯，光线质量高，(3) 能耗小，(4) 寿命长，(5) 无污染，(6) 应用灵活，(7) 控制灵活，响应快等。

基于LED的种种优点，未来白光LED的应用市场将非常广泛，从计算机液晶屏背光灯光源、汽车前灯等车载设备，到室外照明、办公室及家庭照明设备，白光LED照明作为最有发展潜力的新型光源受到了广泛关注，并取得了飞速的发展。

不过未来最大的市场，还是取代白炽钨丝灯泡及荧光灯的照明替换市场。

白光LED可以用以下三种方法得到：（1）通过红、绿、蓝三种LED得到白光；（2）通过蓝光LED和黄色荧光粉得到白光；（3）通过紫光LED和RGB荧光粉得到白光。

荧光粉转换法是实现白光LED的普遍方法，研究白光LED用荧光粉的关键在于：荧光粉在蓝光（~460nm）或近紫外光（~400nm）区域可被有效激发且发光效率高。

本文的研究目的就在于寻找适合在此波段被有效激发的高亮度荧光粉。

白光LED 用硅酸盐荧光粉的研究进展[摘要]综述了近几年来半导体白色发光二极管(WLED用硅酸盐荧光粉的研究进展。

重点介绍了蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发用的黄粉、三基色荧光粉以及单基质白色荧光粉的研究概况, 对性能较好的荧光粉做了重点推介, 同时指出了目前该领域中硅酸盐荧光粉所存在的问题并对其发展趋势做了展望。

[关键词]白光LED ；硅酸盐荧光粉；综述白光LED （White Light Emitting Diode，WLED ）作为一种新型的绿色环保型固体照明光源，被誉为21世纪最有价值的新光源，在诸多领域有着广阔的应用前景[1,2]。

目前国际上通常采用波长为350～470 nm的GaInN 基发光二极管作为激发光源，因此要求荧光粉的激发光谱也在此范围之内。

同时优质荧光粉还应该满足以下特点：发射峰集中在某些合适的波长范围内，有好的热稳定性，高量子效率和激发光吸收率，粉末颗粒细小均匀。

然而，迄今为止，能满足具有宽激发带（特别是蓝光激发这一条件）的发光材料种类很少，除Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce[3,4]，很少有在450～480 nm 蓝光激发下有较高发光效率材料的报道。

因而，WLED 用发光材料的研究与新体系探索已成为发光材料研究领域前沿课题。

传统硫化物基质发光体在空气中容易被气化、化学稳定性差、亮度低，在应用中受到很大限制，已逐步被淘汰；铝酸盐体系发光材料具有抗湿性差，发光颜色单一等缺点，需要在颗粒表面进行物理化学修饰，以提高其稳定性；硅酸盐为基质的发光材料具有良好的化学稳定性和热稳定性，使得其应用范围大大拓展，加之灼烧温度比铝酸盐体系低100 ℃以上，因而，近年来硅酸盐类发光材料成为研究的热点[5,6]。

1 白光LED 用硅酸盐荧光粉的研究现状1.1 被蓝色InGaN 管芯激发的硅酸盐荧光粉YAG:Ce 是一种性能非常好的光转换材料，但是存在合成温度高、发光强度和显色性不好等缺点。

河北科技师范学院本科毕业论文文献综述白光LED荧光粉的研究进展院（系、部）名称：专业名称：学生姓名：学生学号：指导教师：2012年09月20日河北科技师范学院教务处制摘要本文综述了国内外LED荧光粉的研究成果，白光LED用荧光粉发光机理，白光LED发光的实现方案。

对高温固相法、溶胶-凝胶法、高分子网络凝胶法、燃烧法、共沉淀法、微波热效应法、水热法、喷雾热解法、激光加热法等荧光粉制备方法及各方法的优缺点做了较为详细的阐述，并对其发展前景及今后的研究趋势进行了展望。

关键词：白光LED荧光粉，发光机理，制备方法目录摘要 (Ⅰ)1引言 (1)2荧光粉的发光机理 (1)3白光LED发光材料的制备方法 (1)3.1高温固相法 (2)3.2溶胶-凝胶法 (2)3.3高分子网络凝胶法 (3)3.4共沉淀法 (3)3.5水热法 (4)3.6微波合成法 (5)3.7燃烧法 (5)3.8喷雾热解法 (6)3.9激光加热法 (6)4展望 (6)参考文献 (7)1引言白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有发光效率高、能耗低(仅为白炽灯的1/8)、寿命长(可达10万h)、无污染等诸多优点，已广泛应用于城市景观照明、液晶显示背光源、室内外普通照明等多种照明领域[1–6]，被认为是替代白炽灯、荧光灯的新一代绿色照明光源。

目前，获取白光LED的主要途径有以下几种：(1)利用三基色原理和目前已能生产的红、绿、蓝三种超高亮度LED按光强1：2：0.38的比例混合而成白色[7]。

但由于LED器件光输出会随温度升高而下降，不同的LED下降程度差别较大，结果造成混合白光的色差，限制了用三基色LED芯片组装实现白光的应用；(2)蓝色LED与可被蓝光有效激发的发黄光荧光粉结合组成白光LED[8−10]。

荧光粉吸收一部分蓝光，受激发发射黄光，发射的黄光与剩余的蓝光混合，通过调控二者强度比，从而获得各种色温的白光；(3)采用发紫外光的LED芯片和可被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色的荧光粉，产生多色混合组成白光LED。

浅谈硅酸盐红色荧光粉在白光LED产品的应用发展摘要：目前的主流白光LED产品显色指数偏低、色温较高，限制了其在室内照明等领域的发展，而红色荧光粉对白光LED显色指数的提高及色温的改善有着极其显著的作用。

综述了硅酸盐红色荧光粉的发展现状。

硅酸盐基质红色荧光粉因其化学稳定性和热稳定性好、激发范围宽、发射峰强等优点在LED用红色荧光粉中占有重要的地位。

关键词：白光LED硅酸盐红色荧光粉研究现状白光LED作为一种新型的绿色环保固体照明光源，被誉为21世纪最有价值的新光源，在诸多领域有着广阔的应用前景。

根据发光学原理，实现白光LED 主要有以下3种途径：一是蓝光芯片和可被蓝光有效激发的黄色荧光粉组合成白光LED。

目前是实现白光LED的一种主流技术方案，但是缺乏红光成分；二是用紫外芯片和能被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色光的荧光粉组合成白光LED；三是将红、绿、蓝三基LED芯片组装实现白光。

但是能够被近紫外光和蓝光有效激发的荧光粉较缺乏，尤其是高效红色荧光粉的匮乏，导致白光LED 的显色指数偏低，色温偏高，影响了LED的普及应用。

一、被Eu3＋离子激发的硅酸盐红色荧光粉林惠等利用H3BO3作为助熔剂、尿素为燃料，采用燃烧法成功制备了发光性能良好的Sr2SiO4∶Eu3＋红色荧光粉。

实验结果表明：Sr2SiO4∶Eu3＋荧光粉的衍射峰发生了偏移，晶格常数减小，Eu3＋的加入使得晶格发生了收缩；同时发现H3BO3的加入有利于α－Sr2SiO4纯相的形成和（211）晶面的生长，选择H3BO3（1％，2％，3％，5％（质量分数））作助熔剂，有效地提高了Sr2SiO4∶Eu3＋荧光粉的发光强度；H3BO3用量从1％增加到3％时，位于5D1→7F3跃迁的587nm的发射峰和5D0→7F2跃迁的622nm的发射峰逐渐增强。

翟永清等以金属硝酸盐为原料、正硅酸乙酯为硅源，采用凝胶－燃烧法合成了新型红色荧光粉Li2SrSiO4∶Eu3＋。

白光LED及其涂敷用荧光粉的研究进展刘　霁,李万万,孙　康(上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200030) 摘要 白光L ED因其低能耗、无污染、长寿命等优点被称作第四代照明光源,应用前景广阔。

简要介绍了L ED的特点,比较了实现白光L ED的几种方法。

综述了光转换法中白光L ED用荧光粉的制备方法,总结了白光L ED用荧光粉种类,重点分析介绍了紫外激发型白光L ED用荧光粉的优缺点和发展现状,并对白光L ED及其涂敷用荧光粉的发展进行了展望。

关键词 白光L ED　荧光粉　光转换Progress in R esearch on White Light Emitting Diode and Its PhosphorsL IU Ji,L I Wanwan,SUN Kang(State Key Laboratory of Metal Matrix Composites,Shanghai Jiaotong University,Shanghai200030)Abstract White light emitting diode is regarded as the forth generation lamp for its less energy consumption, no pollution and long lifetime.In this paper,the properties of L ED are briefly introduced and several methods for fabri2 cating the white2L ED are compared.The development of the preparation of various phosphors for white2L ED in hight2 conversion is reviewed,and especially the advantages and disadvantages of UV2excited phosphor and its development status are introduced.The prospect of white2L ED and its phosphor is presented.K ey w ords white2light emitting diode,phosphor,light2conversion0　引言L ED是发光二极管(Light emitting diode)的简称,是一种新型固态光源。

白光LED用荧光粉的制备及性能研究的开题报告题目：白光LED用荧光粉的制备及性能研究一、研究背景和意义随着LED技术的不断进步，白光LED已经被广泛应用于室内照明、显示屏、汽车灯和背光源等领域。

目前，白光LED主要有两种制备方法，即混合蓝光LED和黄色荧光粉LED。

而黄色荧光粉LED已经被广泛应用于商业照明领域。

然而，目前的荧光粉LED存在一些问题，例如发光强度低、色温不稳定等。

因此，需要寻找新的荧光粉材料来提高白光LED的发光效率和色温稳定性。

二、研究内容本研究旨在制备新型荧光材料，并探究其在白光LED中的性能。

具体内容如下：1. 合成荧光粉材料。

本研究将采用溶胶-凝胶法和共沉淀法两种方法合成荧光粉材料。

其中，溶胶-凝胶法是一种低温合成方法，可以得到高纯度的荧光粉材料。

而共沉淀法可以获得高比表面积和均匀的粒径分布的荧光粉材料。

2. 对合成的荧光粉材料进行表征。

使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱仪等对合成的荧光粉材料进行形貌、结构和光学性质的表征。

3. 将荧光粉应用到LED中。

将合成的荧光粉材料应用于白光LED，研究其发光性能并优化工艺条件。

具体包括发光强度、色温等性能的分析。

4. 研究荧光粉材料对LED光衰的影响。

研究荧光粉材料对LED光衰的影响，并尝试通过调整荧光粉材料的组成和控制工艺条件来减缓LED的光衰。

三、预期成果通过本研究，预期可以获得以下成果：1. 成功合成新型荧光粉材料。

2. 对新型荧光粉材料进行全面的表征，并对其发光性能进行分析。

3. 实现新型荧光粉在白光LED中的应用，并获得较高的发光效率和色温稳定性。

4. 探究荧光粉材料对LED光衰的影响，并提出相应的解决方案。

四、研究方法1. 合成荧光粉材料：采用溶胶-凝胶法和共沉淀法两种方法合成荧光粉材料，并通过XRD和SEM对其形貌、结构和光学性质进行表征。

2. 将荧光粉应用到LED中：将合成的荧光粉材料应用于白光LED制备中，分析其发光性能并优化工艺条件。

基于硅酸盐体系白光LED 用荧光粉的研究现状*张丁非1,汤 安1,杨 柳2,李鹏程1(1 重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045;2 重庆启蓝科技有限公司,重庆400000)摘要 以硅酸盐为基质的白光L ED 用荧光粉材料,具有良好的化学稳定性、热稳定性、合成工艺简单等优点,成为研究的热点。

详细介绍了目前基于硅酸盐体系白光LED 用荧光粉的研究现状,重点阐述了近年来二元硅酸盐、三元硅酸盐和其它硅酸盐荧光粉在制备、合成、发光性能方面的最新进展,最后展望了硅酸盐体系白光L ED 用荧光粉的制备工艺、发光性能以及新材料的开发。

关键词 硅酸盐 白光LED 荧光粉Progress Based on Silicate System as White light Phosphors U sed for LEDZH ANG Dingfei 1,T ANG An 1,YANG Liu 2,LI Pengcheng1(1 College o f M aterials Science and Engineer ing,Chong qing U niversity,Chong qing 400045;2 Q land T echnolog y Co.,L td,Cho ng qing 400000)Abstract Silicate as an ex cellent pho sphor used fo r white lig ht L ED,ex hibits g oo d pro per ties fo r chemica l and thermal stability ,sim ple sy nthesis techno log y,and is ext ensiv ely investig ated in recent year s.I ts lastest pr og ress in the pr epar atio n,synthesis and the luminescent pr operties about binar y,ternary and o ther silicates is illuminated.T he dev elo pment of pro spects co ncer ning silicate as whit e lig ht L ED pho sphor s for preparation pro cess,luminescent pro per ties and new mater ials ar e depicted.Key words silicate,white lig ht L ED,phosphor*重庆科委科技创新能力建设基金(2009KJCX1226);中央高校基本科研业务费资助(CD JXS10132202)张丁非:男,1963年生,教授,博士生导师,主要从事轻合金材料及加工技术研究 T el:023 ******** E mail:zhangdingfei@0 引言20世纪末,日本科学工作者采用发蓝光的LED 芯片与发黄光的YA G 荧光粉[(Y,Gd)3Al 5O 12 Ce 3+]组合制得了发白光的LE D 固体光源[1-3]。

白色发光二极管用荧光粉研究进展(1)——蓝光或近紫外光发射半导体芯片激发的荧光粉摘要:综述了半导体白色发光二极管(wLED) 用荧光粉的研究进展。

主要从蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发的角度分别介绍了红粉、绿粉、黄粉、蓝粉以及单基质白色荧光粉的研究概况，对性能较好的荧光粉作了重点推介，同时也综述了WLED器件的最新进展。

指出了目前该领域存在的问题并对其发展趋势作了简要展望。

关键词:白光LED;固态发光;荧光粉;综述一、引言：半导体白色发光二极管是近十多年发展起来的一种新型固态照明器件。

与传统的白炽灯、荧光灯和紧凑型节能灯相比，WLED具有效率高、寿命长、体积小、响应快速、无污染、节能等优点，被称为“第四代照明光源”。

各国纷纷投人巨资研究，发展产业。

按产生白光的途径，WLED可分为下面3类:①荧光转换型在低压直流电(一3V)的激发下，半导体芯片发射蓝光(一460nm)或近紫外光(一395nm)，激发涂布在它上面的荧光粉发出更长波长的可见光，并组成白光;②多芯片组合型:多个半导体芯片分别发射红、绿、蓝光，并组合成白光;③单芯片多量子阱型:同一半导体芯片发射多种颜色的可见光并组合成白光。

目前和今后一段时期，pc一WLED都是市场上占主导地位的产品。

二、适用于蓝光发射半导体芯片激发的荧光粉2.1 黄粉蓝光与黄光组合能够形成自光，因此能被蓝光激发而发射黄光的荧光粉(简称黄粉，以下同)有着简单、实用的优势。

目前商业用黄粉主要是YAG:Ce通常以高温固相法在还原气氛中16以)℃下烧结制得，样品在芯片-460mn光激发下发射中心位于约一540 nm的宽带黄绿光。

这种方法得到的白光缺乏红区发射，因此显色指数(Colorrenderingindex，CRI)偏低。

通过掺杂其它稀土离子可以改善红区发射。

研究表明{...一，):Y3A15o，2:ce，十中以仆，...或Gd十取代Y，...时，发射红移;掺杂量增加，发射强度减弱。

铝硅酸盐基白光LED荧光粉的研究现状王倩;刘全生;臧茂荣;张明珠;郝佳程;宋达【期刊名称】《上海应用技术学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(017)003【摘要】基于铝酸盐和硅酸盐的LED荧光粉研究已经非常成熟,而铝硅酸盐荧光粉同时具有铝酸盐和硅酸盐的优点,目前还处于研究阶段.综述了国内外近几年来铝硅酸盐基白光LED荧光粉的研究与进展,重点介绍了铝硅酸盐三基色荧光粉和单一基质白光荧光粉两个方面.在三基色荧光粉中,铝硅酸盐蓝色、绿色荧光粉的研究比较成熟,红色荧光粉的研究相对比较薄弱;在单一基质白光荧光粉中,NaAlSiO4∶Ce3+,Mn2+和BaMgA10O17∶Eu2+,Mn2+性能较优.最后指出铝硅酸盐荧光粉的研究方向.【总页数】7页(P213-219)【作者】王倩;刘全生;臧茂荣;张明珠;郝佳程;宋达【作者单位】长春理工大学材料科学与工程学院,长春吉林130022;长春理工大学材料科学与工程学院,长春吉林130022;长春理工大学材料科学与工程学院,长春吉林130022;长春理工大学材料科学与工程学院,长春吉林130022;长春理工大学材料科学与工程学院,长春吉林130022;长春理工大学材料科学与工程学院,长春吉林130022【正文语种】中文【中图分类】O482.31【相关文献】1.基于硅酸盐体系白光LED用荧光粉的研究现状 [J], 张丁非;汤安;杨柳;李鹏程2.铝硅酸盐基白光LED荧光粉的研究现状 [J], 王倩;刘全生;臧茂荣;张明珠;郝佳程;宋达;3.白光LED用碱土氯硅酸盐荧光粉的研究进展 [J], 顾苏杭;宁青菊;王秀峰;李艳杰4.浅谈硅酸盐红色荧光粉在白光LED产品的应用发展 [J], 赵宁5.白光LED用碱土硅酸盐基质荧光粉的研究进展及其制备方法 [J], 冯证文;孙江亭;王景聚;刘威;;;;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

热稳定性优势明显LED 绿色荧光粉研究获突破据中国科学院报道，基于LED的固态照明器件具有高效、节能、环保等优点，被认为是取代传统白炽灯、荧光灯的新一代照明光源。

荧光粉具有波长转换功能，在决定白光性能如显色指数、色温、效率等方面起重要作用，是白光LED照明器件的关键材料之一。

近年来，人们开发出许多具有应用前景的荧光粉，其中氮化物因为具有较高的化学稳定性和热稳定性而受到广泛关注。

白光LED工作时芯片温度约为150℃，在此温度下，氮化物荧光粉的发光效率通常可维持在室温下效率的80-90%，表现出较好的热稳定性。

然而氮化物的合成条件较为苛刻，制备过程中要求较高的氮气或氨气压（100MPa）、较高的温度（1400-2000℃）以及较长的反应时间，这些因素导致氮化物荧光粉的成本很高。

因此，研发具有较高效率以及较好热稳定性的新型荧光粉仍然是人们追求的目标。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究人员刘永福、蒋俊和江浩川等人采用固相反应法，在相对较低的反应温度（1200-1400℃）和较短的反应时间（2-4h）内制备出一种Ba9Lu2Si6O24:Ce3+正硅酸盐绿色荧光粉。

该荧光粉的最佳激发峰位于400nm，与紫外（UV）芯片的发射波长相匹配。

在400nm 光源激发下，该绿色荧光粉的发射峰位于490nm，半高宽120nm，室温荧光量子效率为82%，达到了大部分氮化物的水平（氮化物荧光材料量子效率通常为70-90%）。

在160℃下，其荧光量子效率可维持在室温的94%，表明该绿色荧光粉的热稳定性优于大部分的氮化物荧光粉，而这主要是源于LuO6八面体和SiO4四面体形成的共顶点的SiO4-LuO6-SiO4刚性连接。

同时，制备该绿色荧光粉的原料易得且合成工艺简单，极大降低了产品成本，这为基于UV-LED芯片的白光LED照明器件应用提供了一种有竞争力的材料选择。

相关基础研究。