白光LED用硅酸盐荧光粉的
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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用红色荧光粉的制备及发光性能研究》篇一一、引言随着LED技术的不断发展和普及,白光LED已成为照明领域的重要应用之一。
在白光LED中,红色荧光粉扮演着重要的角色,对LED的发光颜色、亮度和显色性能有着重要的影响。
因此,研究制备高质量的红色荧光粉,对于提高白光LED的性能具有重要意义。
本文旨在研究白光LED用红色荧光粉的制备方法及其发光性能,为相关研究和应用提供参考。
二、红色荧光粉的制备1. 材料准备制备红色荧光粉所需的主要材料包括稀土氧化物、硅酸盐等。
其中,稀土氧化物提供了红色荧光粉的发光元素,而硅酸盐则作为基质材料,起到稳定荧光粉结构的作用。
2. 制备方法本研究采用高温固相法制备红色荧光粉。
具体步骤如下:首先,将稀土氧化物与硅酸盐按照一定比例混合均匀;然后,将混合物在高温下进行煅烧,使原料充分反应并形成稳定的晶体结构;最后,经过粉碎、筛选等工艺,得到红色荧光粉。
三、发光性能研究1. 发光性能指标本研究主要关注红色荧光粉的发光性能指标,包括发光亮度、色坐标、色纯度等。
这些指标反映了荧光粉的发光效果和显色性能,对于评价红色荧光粉的质量具有重要意义。
2. 实验方法为了研究红色荧光粉的发光性能,我们采用光谱分析仪、色度计等实验设备进行测试和分析。
具体步骤如下:首先,将制备好的红色荧光粉与LED芯片进行封装,形成白光LED器件;然后,通过光谱分析仪测试LED器件的发光光谱,得到荧光粉的发光性能参数;最后,利用色度计测试LED器件的色坐标和色纯度等指标。
四、结果与讨论1. 制备结果通过高温固相法制备得到的红色荧光粉具有较好的结晶度和稳定性。
通过SEM和TEM等手段观察,发现荧光粉颗粒均匀、致密,具有良好的分散性和稳定性。
2. 发光性能分析实验结果表明,制备得到的红色荧光粉具有较高的发光亮度和良好的显色性能。
在白光LED中应用时,能够有效地提高LED的亮度和显色性能。
此外,我们还发现,通过调整稀土氧化物的种类和含量,可以进一步优化红色荧光粉的发光性能。
中国计量学院现代计量测试技术及仪器浙江省重点实验室、杭州大明荧光材料有限公司) 摘要采用固相法合成了A: (SrBa)3SiO5∶0. 024Ce3 +, 0. 024Li+; B: Sr2. 73M0. 2SiO5∶0. 07Eu2 +(M = Ba,Mg,Ca) ; C: (SrBa)3SiO5∶xEu2 +三个系列的硅酸盐荧光粉。
测量了它们的激发光谱和发射光谱。
Ce3 +激活的硅酸盐荧光粉 (A系列 )有351, 418 nm两个激发峰, 418 nm这个峰较强。
1 引言白光LED由于具有传统光源所不具备的多种优点,如长寿命、节电、可调光控制、耐振动、低电压驱动,以及不会造成环境污染等,因此现在用途越来越广。
目前最成熟的白光LED是用蓝光LED激发黄光荧光粉发光,混合产生白光;此外还可用紫光或近紫外LED去激发红、绿、蓝三种荧光粉产生白光。
适合于蓝光激发的YAG荧光粉是比较成熟的一种荧光粉,第一款商用白光LED 就是日本日亚公司用蓝光芯片和YAG封装得到。
不过显色指数不高,严格的来说是不符合照明标准的。
近年来,也有很多关于氮化物荧光粉的报道,这类荧光粉合成条件较为苛刻,需要在高温高压下才能合成。
此外,人们又研究出了较为容易合成的硅酸盐系列的荧光粉。
不过目前相关的报道并不是很多,还可以做进一步的研究。
Ho Seong Jang等报道了一种Sr3SiO5∶Ce3 +, Li+黄色荧光粉。
用405 nm 或者460 nm的LED芯片激发这种荧光粉可以得到白光LED。
用它和蓝光芯片封装得到的白光LED效率为31. 7 lm /W, Ra = 81, Tc = 6 857 K,色坐标为( x, y) = (0. 308 6, 0. 316 7)。
本文在此基础上用少量的 Ba来取代 Sr3SiO5中的Sr,发现随着 Ba掺杂含量的增加发射峰值红移,由541. 12nm 红移到553. 75 nm。
此外, Joung KyuPark等[14 ]报道了在Sr3SiO5∶Eu中用 Ba部分取代 Sr可以使发射光谱红移。
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。
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+。
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]。