新型LED氮氧化物荧光粉的开发与应用
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氮氧化物荧光粉发射光谱
氮氧化物荧光粉发射光谱的主要特征是其发射光谱的峰值波长位于紫外区或可见光区,且光谱宽度较宽。
这种特性使其在光学、电子学、生物医学等领域有广泛的应用。
具体来说,氮氧化物荧光粉的发射光谱主要由以下几个峰组成:
1. 紫外峰:峰值波长在300-400nm之间,这个峰通常是由氮氧化物荧光粉中的过渡金属离子(如镍、镉、锌等)的电子跃迁产生的。
2. 可见光峰:峰值波长在450-650nm之间,这个峰通常是由氮氧化物荧光粉中的稀土元素离子的电子跃迁产生的。
3. 红光峰:峰值波长在650-750nm之间,这个峰通常是由氮氧化物荧光粉中的稀土元素离子的电子跃迁和晶格振动耦合产生的。
4. 蓝光峰:峰值波长在450-500nm之间,这个峰通常是由氮氧化物荧光粉中的稀土元素离子的电子跃迁和晶格振动耦合产生的。
总的来说,氮氧化物荧光粉的发射光谱具有丰富的颜色和宽的光谱范围,可以广泛应用于各种光电器件中。
全色白光LED用Sr2MgSi2O7基荧光粉的制备及性能研究全色白光LED用Sr2MgSi2O7基荧光粉的制备及性能研究一、引言随着LED技术的快速发展,白光LED在照明领域得到了广泛的应用。
然而,传统的蓝光激发黄色荧光粉的方法由于颜色不足和热失真等问题,无法满足白光LED的高要求。
因此,研究制备一种新型全色白光荧光粉具有重要的意义。
二、实验材料与方法1.实验材料本实验所用的材料包括:Sr(NO3)2、Mg(NO3)2·6H2O、SiO2以及由N2H4·H2O为还原剂制备的Si4+等。
2.实验方法(1)Sr2MgSi2O7基荧光粉的制备首先,按照一定的摩尔比将Sr(NO3)2、Mg(NO3)2·6H2O、SiO2和N2H4·H2O混合溶解于去离子水中,制备成均匀的溶液。
接着,将溶液转移到恒温搅拌反应器中,在常温下搅拌反应。
随着反应的进行,溶液逐渐变为白色凝胶。
最终,在120℃下烘干凝胶样品,得到Sr2MgSi2O7基荧光粉。
(2)表征方法利用X射线衍射仪(XRD)对制备的Sr2MgSi2O7基荧光粉进行结构表征。
同时,使用荧光光谱仪和SEM扫描电子显微镜对荧光粉的荧光性能和形貌进行测试和分析。
三、实验结果与分析1. 结构表征通过XRD测试,得到的衍射图显示制备的Sr2MgSi2O7基荧光粉的晶体结构为单斜晶系,并且与标准的Sr2MgSi2O7晶体衍射图完全一致,证明制备的荧光粉具有良好的结晶性。
2. 荧光性能分析通过荧光光谱仪测试,得到制备的Sr2MgSi2O7基荧光粉在蓝光激发下能够发出宽谱的白色发光,且具有较高的发光效率。
这可能是由于Sr2MgSi2O7基荧光粉的结构中存在不同掺杂的离子所致。
3. 形貌观察利用SEM观察,发现制备的Sr2MgSi2O7基荧光粉呈现出均匀的颗粒分布,颗粒形状较为规整。
这种颗粒形貌有助于荧光粉在光源中的较好分散,进一步提高白光LED的发光均匀性。
led荧光粉原理LED荧光粉原理LED荧光粉是一种用于LED显示屏和照明设备中的重要材料,其原理是通过激发荧光粉分子中的电子,使其跃迁至高能级,再经过非辐射过程回到基态时释放出光能。
本文将从荧光粉的基本结构、激发机制以及应用领域等方面介绍LED荧光粉的原理。
一、荧光粉的基本结构荧光粉是一种由稀土元素或过渡金属离子掺杂的无机晶体材料,其基本结构包括两个主要组成部分:基质和活性中心。
基质是一种无机晶体材料,具有良好的光学性能和化学稳定性,可以将活性中心固定在晶格中。
活性中心则是指掺杂在基质中的离子,其能级结构决定了荧光粉的发光性质。
二、激发机制LED荧光粉的发光过程主要包括两个步骤:激发和发射。
激发是指外加能量将荧光粉分子的电子激发到高能级,使其处于激发态。
而发射是指激发态的荧光粉分子经过非辐射过程回到基态时释放出光能。
激发方式主要有两种:一种是电子束激发,即通过电子束轰击荧光粉表面,使其分子中的电子跃迁到高能级;另一种是光激发,即通过外界光源照射荧光粉,使其分子中的电子被激发。
其中,光激发方式是LED荧光粉常用的激发方式。
三、发光机制荧光粉的发光机制主要包括荧光和磷光两种方式。
荧光是指荧光粉分子在激发态下通过非辐射跃迁回到基态时,能量以光的形式释放出来。
而磷光是指荧光粉分子在激发态下通过非辐射跃迁回到基态时,能量以热的形式释放出来,再通过热激发使荧光粉分子再次跃迁到激发态并释放出光能。
LED荧光粉的发光主要是通过荧光机制实现的。
在激发态下,荧光粉分子中的电子通过非辐射过程从高能级跃迁到低能级,同时释放出光能。
这种发光方式具有高效、高亮度和颜色可调的特点,因此被广泛应用于LED显示屏、LED照明以及荧光标识等领域。
四、应用领域由于LED荧光粉具有高效、高亮度和颜色可调的特点,因此在LED 显示屏和LED照明等领域得到了广泛应用。
在LED显示屏中,荧光粉被用于提高显示效果。
LED荧光粉可以将蓝光或紫光转化为其他颜色的光,如绿光、红光等,从而实现彩色显示。
新型LED氮氧化物荧光粉的开发与应用
从“十一五”计划开始,我国政府就把半导体照明工程作为一个重大工程
进行推动。荧光粉是LED中最重要的关键技术和原材料之一,2011年国内
LED荧光粉的需求量将达2.5亿元,并且随着LED技术的不断进步,对各种
荧光粉的需求将会保持可观的增长率。但是目前国内缺乏新型、高端LED用
荧光粉的自主核心技术,已经成为我国LED产业发展的瓶颈。
铈掺杂的钇铝石榴石(YAG:Ce3+)是最早被广泛应用于白光LED中的一类
荧光粉[1],但是其发射光谱中红色成分较少,难以制作高显色指数、低色温
的白光LED。通过在YAG:Ce3+中加入(Ca,Sr)S:Eu2+、(Ca,Sr)Ga2S4:Eu2+红
绿色荧光粉可以实现高显色指数、低色温白光LED,但是由于这类碱土金属
硫化物的物理化学性质不稳定,易潮解、挥发出硫化氢,具有腐蚀性,等诸
多严重问题,无法满足制作LED的需要[2]。后来人们发现了一类热稳定性
和化学稳定性优异的红色荧光粉,能完全替代碱土金属硫化物实现高显色指
数、低色温白光LED,这类荧光粉具有硅氮(氧)四面体结构,因此被称为氮
氧化物[3-4]。
氮氧化物荧光粉由于其独特的激发光谱(激发范围涵盖紫外、近紫外、蓝光
甚至绿光)以及优异的发光特性(发射绿、黄、红光;热淬灭小、发光效率高
等),材料本身无毒、稳定性好,因此非常适合于应用在白光LED中,特别
是蓝色芯片的白光LED的应用,因而受到了科学界和产业界的极大关注。国
外着名的照明公司,如OSRAM,Philips,GE,日亚化学,松下电器,丰田
合成,三菱化学,夏普等,及国内的部分公司都在积极开发氮氧化物荧光粉
并逐步开始应用采用了氮氧化物荧光粉的白光LED产品。