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(jī)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(chǎn)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(dòng)、壽命長、響應(yīng)快、抗震耐沖、可回收、無污染等優(yōu)點(diǎn)，使得其經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益明顯，迅速受到各國研究者的廣泛關(guān)注，被認(rèn)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，有著龐大的市場(chǎng)。目前，熒光體轉(zhuǎn)換是獲取白光LED的

2、主要途徑之一。轉(zhuǎn)換用熒光體的研究在發(fā)光材料領(lǐng)域中最活潑。因此，熒光粉的制備成為白光LED的關(guān)鍵問題之一。
　　 高溫固相法已被廣泛應(yīng)用于白光LED用熒光粉的合成，但是這種方法會(huì)導(dǎo)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(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過球磨的熒光體粉末會(huì)導(dǎo)致較多的缺陷，并且發(fā)光效率明顯降低。隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些軟化學(xué)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(yīng)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(zhǔn)確控制和充分混合。燃燒法具有容易、快捷的特點(diǎn)，因而在各種氧化物的合成中廣泛應(yīng)用。該技術(shù)利用金屬硝酸鹽和燃料之間在低溫下反應(yīng)放出的熱量使合成反應(yīng)得以進(jìn)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(diǎn)。
　　 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(yùn)用X-射線粉末衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、熒光光譜儀對(duì)熒光體的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、激發(fā)和發(fā)射光譜進(jìn)行了分析與測(cè)試。主要內(nèi)容包括：
　　 （1）綜述白光LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢(shì)，簡要分析了白光LED的發(fā)光原理、實(shí)現(xiàn)途徑以及關(guān)鍵材料，主要討論了熒光粉的制備技術(shù)。
　　 （2）燃燒法合成了Li2CaSiO4: Eu2+ WLED用藍(lán)綠色熒光粉，研究了尿素CH4N2O、助

5、熔劑H3BO3以及初始爐溫對(duì)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(duì)其發(fā)光性能進(jìn)行了研究。
　　 （4）助熔劑H3BO3對(duì)Li2BaSiO4:Eu2+ 熒光體晶體結(jié)構(gòu)、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