白光LED用硅酸盐荧光粉的

结果与讨论
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ooo o
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xo o xo
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ox
ox x
o
x
x
TY03(t=1550℃)
o Sr SiO
3
5
x Sr SiO
2
4
TY02(t=1450℃)
TY01(t=1400℃)
PDF#26-0984 Sr SiO
3
5
Intensity (a.u.)
10
20
30
40
50
60
70
80
2(Degree)
实验思路
寻
寻
找
找
共
最 佳 的 烧 结 温 度
Eu2+
掺 杂
的
其
临
他
界
稀
猝
土
灭
离
浓
子
度
在发光性能较好的共 掺杂体系中调节两种 稀土离子的比例，找 到最亮的产品。
在余辉时间较长的共 掺杂体系中调节两种 稀土离子的比例，找 到余辉最长的产品。
结果与讨论
1、烧结温度对荧光粉相纯度的影响
温度是高温固相合成法中的关键要素之一。 它取决于组分的熔点，扩散速度和结晶能力等。 因此，在实验中必须严格控制好烧结温度，通过 多次实验比较确定最佳烧结温度。本实验分别在 1400℃(TY01)、1450℃ (TY02) 、1550℃ (TY03) 的温度下烧结化学式为Sr2.94Eu0.03Dy0.03SiO5 的荧 光粉，通过测试样品的XRD进行物相分析，从而 确定最佳的烧结温度。
四、实验结论
背景
1、白光LED的简介 • 发光二极管LED，是一种半导体电致发光器件。 • 白光LED与传统的照明光源（如白炽灯、荧光灯）相
比，具有光效高、能耗低、寿命长、污染小等特点。 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。因此，白光LED必将成为21世纪照明市 场的主流。
Sr2.995Eu0.005SiO5 Sr2.985Eu0.015SiO5 Sr2.97Eu0.03SiO5 Sr2.95Eu0.05SiO5 Sr2.9Eu0.1SiO5 Sr2.7Eu0.3SiO5
结果与讨论
Intensity (a.u.)
TY09 TY08 TY07 TY06 TY05 TY04
结果与讨论
Intensity (a.u.)
800000 600000 400000 200000
575 564
Sr Eu SiO
3-x x
5
TY04,x=0.005
• 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。
背景
2、选题意义
目前着重在于荧光粉转换的LED研究， 也就是研发可被460 nm蓝光二极管有效激 发的红、黄、绿等发光材料和被400 nm近 紫外光二极管有效激发的红、绿、蓝、橙 黄等发光材料。我的研究课题就是找到能 匹配这两种二极管的荧光粉，使其在蓝光 (~460nm)或近紫外光(~400nm)区域可被有 效激发，并且具有较高的发光效率和化学 稳定性。
白光LED用硅酸盐荧光粉的 合成与发光性能的研究
专 业：应用化学 报 告 人：刘伟汉 指导老师：王静 副教授
主要内容
一、背景
1、LED简介 2、选题意义 3、研究现状
二、实验思路 三、结果与讨论
1、烧结温度对荧光粉相纯度的影响 2、荧光粉中Eu2+的浓度猝灭特性 3、共掺杂离子对荧光粉发光性能的影响
背景
3、研究现状
最近几年，对白光LED用荧光粉的研究，主要是集中在硼 酸盐体系、磷酸盐体系、硅酸盐体系、铝酸盐体系、氮氧化 物体系等的稀土发光材料研究。
以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，而且高纯二氧化硅原料价廉、易得 ,烧结温度比铝酸盐 体系低等特点，使其越来越受重视。在国内外有许多报导硅 酸盐体系的文章，而硅酸锶掺+2价铕离子的报导并不多， P还ar没k 有K.做J.对深S入r2S的iO研4:究Eu。2+进行了大量的工作，但对Sr3SiO5:Eu2+
本人在他的研究基础上进行了一系列创新性的实验，对 S度r3，Si并O5且:E通u2+过体共系掺进其行他系的统稀的土研离究子，，寻得找到了了Eu发2+光的性临能界更猝好灭，浓 以及余辉时间较长的两类稀土发光材料。
实验内容
本实验采用传统的高温固相法合成白光LED用 Sr3SiO5:Eu2+ 和Sr3SiO5:Eu2+ :M3+(M=Dy、Nb、Yb、 Sm、Tm、Er等)黄色荧光粉，利用X-射线粉末衍射 （XRD）和荧光光谱（FL）进行表征，优化荧光粉 的合成条件。通过测定样品的激发光谱、发射光谱 等，寻找Sr2+与Eu2+的最佳配比，使其在近紫外区 （~400nm）到蓝光区（~460nm）有较高的吸收效 率，同时能够达到较高的发光亮度。再选择其他的 稀土离子进行共掺杂，找出发光性能更好，以及余 辉时间更长的两类荧光粉。
35000000
30000000
25000000
20000000
15000000
10000000
5000000
0
250
300
370
Sr Eu SiO
3-x x
5
TY04,x=0.005
TY05,x=0.015
TY06,x=0.03
TY07,x=0.05
TY08,X=0.10
TY09,X=0.30
=570nm em
PDF#26-0984 Sr SiO
3
5
10
20
30
40
50
60
70
80
2(Degree)
图Ⅱ Eu2+浓度梯度系列样品的XRD图
结果与讨论
Intensity (a.u.)
75000000
70000000
275
65000000
60000000
wenku.baidu.com
55000000
50000000
45000000
40000000
350
400
450
500
550
Wavelength (nm)
特点：
(1) x=0.005~0.03，光 谱强度逐渐增大； x=0.03~0.3，光谱 强度逐渐减弱
(2) 紫外（~400nm）到 蓝光（~460nm）区 域出现了肩峰，吸 收效率高。
图Ⅲ Eu2+浓度梯度系列样品在570nm光监测下的激发光谱
图Ⅰ 三个温度下所烧结样品的XRD图
结果与讨论
2、荧光粉中Eu2+的浓度猝灭特性
按照通式为Sr3-xSiO5:xEu2+配制Eu2+浓度梯度 (x=0.005~0.3)系列样品，并在灼烧温度为1550℃ 的条件下合成以下产品：
原料编号
原料配比
TY04 TY05 TY06 TY07 TY08 TY09