硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究

硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究

硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究

一、引言

白光LED作为一种新型的照明源，被广泛应用于室内外照明、显示屏等领域。然而，传统的白光LED主要通过多色光混合或者通过蓝光激发黄色荧光粉发出黄光来实现白光的发射。然而，这种方法存在着一定的缺陷，如发光效率低、色温控制困难等。为了克服这些问题，并且实现更高效的白光LED照明，近年来已经有研究人员开始研究硼酸盐基白光LED，以期能够实现更

高的发光效率和更好的色温控制。

二、硼酸盐基白光LED的发光原理

硼酸盐基白光LED是通过在半导体器件中嵌入荧光粉实现的。其中，硼酸盐基材料是荧光粉的一种重要成分。它的发光机理是基于硼酸盐材料的正常发射和荧光粉的荧光共同工作。当硼酸盐基材料受到电流激发时，它会发射出特定波长的蓝光。而荧光粉则会将蓝光吸收，并重新发射出黄光和红光。这样，通过与蓝光的混合，就能够实现白光的发射。

三、硼酸盐基荧光粉的制备方法

制备硼酸盐基荧光粉的方法主要包括溶胶-凝胶法、固相法和

共沉淀法等。其中，共沉淀法是一种常用的制备方法。首先，将硼酸盐和金属离子盐按照一定比例加入溶液中，并进行搅拌使其充分混合。随后，加入一定量的沉淀剂，将金属离子与硼酸盐共同沉淀形成颗粒。最后，通过洗涤、干燥等处理，得到硼酸盐基荧光粉。

四、硼酸盐基荧光粉的发光性研究

硼酸盐基荧光粉的发光特性是研究的重点之一。通过对硼酸盐

基荧光粉的光学性质进行研究，可以了解其发光机制和发光性能，为进一步优化和改进其应用提供参考。通过实验和测试，研究人员发现，硼酸盐基荧光粉能够发射出窄带宽和高强度的黄光和红光，从而能够实现更高的发光效率和更好的色温控制。

五、硼酸盐基白光LED的应用前景

硼酸盐基白光LED具有发光效率高、色温可调、色彩还原性好等优点，因此，具有广阔的应用前景。它可以应用于室内照明、户外照明、显示屏等领域。同时，硼酸盐基白光LED还能够实现更低的能耗和更长的使用寿命，从而减少对环境的污染。

六、总结

硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究对于提高白光LED的发光效率和色温控制具有重要意义。通过制备高性能的

硼酸盐基荧光粉，可以实现更高的发光效率和更好的色温控制，从而推动白光LED技术的发展。随着对硼酸盐基白光LED的研究的深入，相信将会有更多的创新和应用潜力被挖掘出来，为照明行业带来更好的发展和应用前景

综上所述，通过对硼酸盐基荧光粉的制备与发光性研究，我们可以实现更高的发光效率和更好的色温控制，从而推动白光LED技术的发展。硼酸盐基白光LED具有发光效率高、色温可调、色彩还原性好等优点，因此具有广阔的应用前景，可应用于室内照明、户外照明、显示屏等领域。此外，硼酸盐基白光LED还能够实现更低的能耗和更长的使用寿命，减少对环境的污染。随着对硼酸盐基白光LED的研究的深入，相信将会有更多创新和应用潜力被挖掘出来，为照明行业带来更好的发展和应用前景

YAGCe3+荧光粉的高温固相合成及发光性能

YAG:Ce3+荧光粉的高温固相合成及发光性能 摘要 主要介绍了YAG：Ce3+荧光粉制备技术的现状，叙述了目前制备中用的较多溶胶-凝胶法、沉淀法、燃烧法、固相法等几种方法的进展，并进行优缺点的比较。 并采用高温固相法合成Y 3-x Al 5 O 12 :xCe3+（x=0.05~0.9）荧光粉,研究了Ce3+浓度、 助燃剂、灼烧温度、灼烧时间等对样品发光性能的影响。结果表明，以Al(OH) 3为原料，采用氟化物助熔剂可以获得颗粒细小均匀的荧光粉，最佳掺杂Ce3+的浓度及烧结温度分别为2%和1400℃；此外，发射波长有红移现象，此更符合现代固态照明对色度的需要，研究结果对荧光粉的生产具有一定意义。 关键词：YAG：Ce3+；荧光粉；制备；高温固相合成法；LED

High-temperature Solid State Reaction Method and Characterization of YAG：Ce3+ Phosphor Abstract The progress of preparation for YAG：Ce3+ phosphor is summarized systemically. Several prevalent methods used for production of YAG：Ce3+phosphor, such as sol-gel method, precipitation method, solid-state method and combustion synthesis are introduced in detail and their advantages and disadvantages are pointed out. The Y3-x Al5O12:xCe3+（x=0.05~0.9）phosphor was synthesized by high-temperature solid state reaction method. The influence of Ce3+ contents, various fluoride fluxing agents, sintering temperature and sintering time on the luminescence properties of the samples were investigated. The results indicated that phosphor sample with uniform particle size were obtained with as the starting material and some fluorides fluxing agents. Furthermore, the optimal concentration of Ce3+ and the optimal sintering temperature were found to be 2% and 1400℃, respectively. In addition, the emission wavelength shifted to the red direction, which would meet the solid-state white lighting requirements of chromaticity. The results are significant to the production of phosphors. Key words: YAG：Ce3+；phosphors；preparation；high-temperature solid state reaction method；LED

白色LED用荧光粉的制备与应用

白色LED 用荧光粉的制备与应用 LED 照明是当下具有很高的实用性的照明光源，并且已经成为应用最为广泛的一种照明的光源。作为照明用的白色LED 更是受到了很大的关注，获得白光LED 共有三种：第一种是荧光粉涂敷光转换法，就是采用荧光粉将紫光或蓝光转换复合产生白光；第二种是多色LED 组合法，由发射不同波长的绿色和红色等的单色的LED 组合而发射复合的白光，第三种是多量子阱法，单一的LED 材料中中进行掺杂。荧光粉材料的制备方法主要有高温制备和溶液法制备两类方法。本文主要综述了蓝光转换型荧光粉和近紫外转换型荧光粉的中的典型几种荧光粉材料，介绍了相关荧光粉的发展现状以及相关材料的优缺点 1.1 LED 发光原理 LED 主要是半导体化合物，例如砷化镓（GaAS ），磷化镓（GaP ），磷砷化镓（GaAsP ）等半导体制成的，LED 的核心是PN 结。LED 的发光机理是:热平衡的条件下,PN 结中有很多迁移率很高的电子在N 区中, P 区则不同，在P 区中有较多的迁移率较低的空穴, 由于PN 结势垒层的限制, 由于该PN 结势垒层的限制，在正常状态下，不能穿过屏障复合发生;而当施加于PN 结的正向电压，所施加的电场方向由于自建电场方向和所述势垒区与此相反，它减少了势垒高度，该势垒宽度较窄，破坏了PN 结动态平衡发电少数载流子注入，而空穴注入从PN 区面积，在同一地区的电子注入从N 到P 区，少数载流子注入，在多数载流子复合会保持多余的能量在光辐射从而形式的同一区域，直接将电能转换为光能。 自从1965年第一支发光二极管的产生，LED 已经历经50年的发展历程，第一支发光二极管是利用半导体锗材料制作而成的]1[，第一支LED 能够发射出红光；随后在1985年日本Nishizawa 利用液相外延法制备出了使用异质结构的GaAlAs 作为发光材料的LED ]2[，从而使得LED 的封装技术也得到了很大的提高；1993日亚化学公司，在蓝色 氮化镓LED 的研究上取得了重大突破]3[，并且很快的实现了产业化的生产，在1996年实现了白光LED 的发光二极管（white light Emitting Diodes ），简称白光LED ]4[，将发射黄光粉+ 31253:Ge O Al Y （YAG ：Ge ）作为荧光粉，涂在发射蓝光的GaN 二极管上，制备出白光LED 。并在1998年推向市场，成为照明光源的到了广泛的应用。从此LED 也进入了一个新的发展历程。

led灯的发光原理及荧光粉改善技术

led灯的发光原理及荧光粉改善技术 led的发光原理。led是由ⅲ一v族化合物，如gaas（砷化镓）、gaasp（磷化镓砷）、a1gaas（砷化铝镓）等半导体制成，其核心是p-n结，因此它具有一般p-n结的伏一安特性，即正向导通、反向截止、击穿特性。当p型半导体和n型半导体结合时，由于交界面处存在的载流子浓度差。于是电子和空穴都会从高浓度区域向低浓度区域扩散。这样，p区一侧失去空穴剩下不能移动的负离子，n区一侧失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子就是空间电荷。空间电荷集中在p区和n区交界面附近，形成了一很薄的空间电荷区，就是p-n结。当给p-n结1个正向电压时。便改变了p-n结的动态平衡。注入的少数载流子（少子）与多数载流子（多子）复合时，便将多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。如果给pn结加反向电压，少数载流子（少子）难以注入，故不发光。 白光led的主要实现方法。目前，氮化镓基led获得白光主要有：蓝光led+黄色荧光粉、三色led合成白光、紫光led+三色荧光粉3种办法。最为常见形成白光的技术途径是蓝光led芯片和可被蓝光有效激发的荧光粉结合组成白光led.led辐射出峰值为470nm 左右的蓝光，而部分蓝光激发荧光粉发出峰值为570nm左右的黄绿

光。与另一部分的蓝光与激发荧光粉产生的黄绿光混合产生ylo:ce 白光。目前采用的荧光粉多为稀土激活的铝酸盐ylo:ce（yag），当有蓝光激发它时发出黄绿色光，所以称作黄绿色荧光粉。该方法发光，发光效率高，制备简单，工艺成熟。但色彩随角度而变。光一致性差，而且荧光粉与led的寿命也不一致，随着时问的推移，显色指数和色温都会变化，影响了发光光源的发光质量。 采用红、绿、蓝三原色led芯片或三原色led管混合实现白光。前者为三芯片型，后者为3个发光管组装型。红、绿、蓝led 封装在1个管内，光效可达20lm/w,发光效率较高，显色性较好。不过，这种合成白光方法的不足之处就是led的驱动电路较为复杂。三芯片型三原色混合成本较高，而且由于红绿蓝3种led的光衰特性不一致，随着使用时间的增加，三色的混合比例会变化。显色指数也会相应变化紫外光或紫光led激发三原色荧光粉，产生白光。采用这种方法更容易获得颜色一致的白光，因为颜色仅仅由荧光粉的配比决定，此外，还可以获得很高的显色指数。但其最大的难点在于如何获得高转换效率的三色荧光粉，特别是高效红色荧光粉。而且防止紫外线泄露也是很重要的。 添加红色荧光粉对大功率白光led光效和显色指数的影响 白光led是最具吸引力的21世纪绿色照明光源，日亚发明的制

硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究

硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究 硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究 一、引言 白光LED作为一种新型的照明源，被广泛应用于室内外照明、显示屏等领域。然而，传统的白光LED主要通过多色光混合或者通过蓝光激发黄色荧光粉发出黄光来实现白光的发射。然而，这种方法存在着一定的缺陷，如发光效率低、色温控制困难等。为了克服这些问题，并且实现更高效的白光LED照明，近年来已经有研究人员开始研究硼酸盐基白光LED，以期能够实现更 高的发光效率和更好的色温控制。 二、硼酸盐基白光LED的发光原理 硼酸盐基白光LED是通过在半导体器件中嵌入荧光粉实现的。其中，硼酸盐基材料是荧光粉的一种重要成分。它的发光机理是基于硼酸盐材料的正常发射和荧光粉的荧光共同工作。当硼酸盐基材料受到电流激发时，它会发射出特定波长的蓝光。而荧光粉则会将蓝光吸收，并重新发射出黄光和红光。这样，通过与蓝光的混合，就能够实现白光的发射。 三、硼酸盐基荧光粉的制备方法 制备硼酸盐基荧光粉的方法主要包括溶胶-凝胶法、固相法和 共沉淀法等。其中，共沉淀法是一种常用的制备方法。首先，将硼酸盐和金属离子盐按照一定比例加入溶液中，并进行搅拌使其充分混合。随后，加入一定量的沉淀剂，将金属离子与硼酸盐共同沉淀形成颗粒。最后，通过洗涤、干燥等处理，得到硼酸盐基荧光粉。 四、硼酸盐基荧光粉的发光性研究 硼酸盐基荧光粉的发光特性是研究的重点之一。通过对硼酸盐

基荧光粉的光学性质进行研究，可以了解其发光机制和发光性能，为进一步优化和改进其应用提供参考。通过实验和测试，研究人员发现，硼酸盐基荧光粉能够发射出窄带宽和高强度的黄光和红光，从而能够实现更高的发光效率和更好的色温控制。 五、硼酸盐基白光LED的应用前景 硼酸盐基白光LED具有发光效率高、色温可调、色彩还原性好等优点，因此，具有广阔的应用前景。它可以应用于室内照明、户外照明、显示屏等领域。同时，硼酸盐基白光LED还能够实现更低的能耗和更长的使用寿命，从而减少对环境的污染。 六、总结 硼酸盐基白光LED用荧光粉的制备与发光性研究对于提高白光LED的发光效率和色温控制具有重要意义。通过制备高性能的 硼酸盐基荧光粉，可以实现更高的发光效率和更好的色温控制，从而推动白光LED技术的发展。随着对硼酸盐基白光LED的研究的深入，相信将会有更多的创新和应用潜力被挖掘出来，为照明行业带来更好的发展和应用前景 综上所述，通过对硼酸盐基荧光粉的制备与发光性研究，我们可以实现更高的发光效率和更好的色温控制，从而推动白光LED技术的发展。硼酸盐基白光LED具有发光效率高、色温可调、色彩还原性好等优点，因此具有广阔的应用前景，可应用于室内照明、户外照明、显示屏等领域。此外，硼酸盐基白光LED还能够实现更低的能耗和更长的使用寿命，减少对环境的污染。随着对硼酸盐基白光LED的研究的深入，相信将会有更多创新和应用潜力被挖掘出来，为照明行业带来更好的发展和应用前景

白光led用铌酸盐基红色荧光粉的合成与表征 -回复

白光led用铌酸盐基红色荧光粉的合成与表征-回复白光LED（Light Emitting Diode）是一种使用多种颜色LED芯片混合发光的光源。为了实现白光发光，一般采用蓝光LED芯片与黄色荧光粉的组合。然而，由于黄色荧光粉对于红色光的转化效率较低，结果导致了白光LED中红光的不足。为了解决这个问题，可以使用铌酸盐基红色荧光粉来增加红光的发射。 一、合成红色荧光粉 合成铌酸盐基红色荧光粉可以采用溶胶-凝胶法。首先需要准备一系列原料，包括铌酸铅和一种稳定剂。将铌酸铅和稳定剂混合，然后加入适量的溶剂（例如水），并搅拌混合物。接下来，将混合物加热到一定温度，并持续搅拌。在此过程中，溶剂会蒸发，形成一个类似凝胶状的物质。然后将这个凝胶状物质进行烧结，以得到具有红色荧光的铌酸盐基红色荧光粉。 二、表征红色荧光粉的性质 为了确定合成的铌酸盐基红色荧光粉的性质和发光特性，需要进行一系列的表征实验。 1. 光学特性测量：可以利用紫外-可见（UV-Vis）分光光度计测量红色荧光粉在不同波长下的吸收和发射光谱。这些光谱可以提供红色荧光粉在可

见光区域的吸收峰和发射峰，以及光谱形状的信息。 2. 结构分析：可以使用X射线衍射（XRD）技术对红色荧光粉的晶体结构进行分析。通过测量样品衍射出的X射线的角度和强度，可以确定红色荧光粉的晶体结构和晶胞参数。 3. 发光性能测试：可以利用荧光光谱仪对红色荧光粉的发射光谱进行测量。这可以提供红色荧光粉在不同激发波长下的发射峰和发射强度。 4. 稳定性测试：可以将红色荧光粉暴露在不同环境条件下，如湿度、温度和光照等，并测量其发光性能的改变。这可以评估红色荧光粉的稳定性和适用性。 5. 应用性能评估：将合成的红色荧光粉与蓝光LED芯片和黄色荧光粉进行混合，制备白光LED器件，然后测试其光效、色纯度和颜色稳定性。这可以评估铌酸盐基红色荧光粉在白光LED中的效果和性能。 通过以上一系列的表征实验，可以全面了解和评估合成的铌酸盐基红色荧光粉的性质，并为其在白光LED中的应用提供科学依据。这样的研究对于改善白光LED的性能，提高其应用范围具有重要意义。

白光LED的发光原理及其制造工艺

白光LED的发光原理及其制造工艺

1.1 LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光：注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来。LED的核心是一个半导体的晶片，晶片附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。跟一般的二极管一样，LED 半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面的载流子以空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边多数载流子主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当PN结加反向电压时，少数载流子难以注入，LED故不发光。而当PN结加正向电压时，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，这个复合过程会释放出能量，即以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，目前广泛使用的单色LED有红、绿、蓝三种。由于LED 工作电压低（仅1.5-3V），能主动发光且有一定亮度，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（10万小时），所以，LED是理想的光源[1]。 大功率LED又是LED的一种，相对于小功率LED来说，大功率LED单颗功率更高，亮度更亮，价格更高。小功率LED额定电流都是20mA，额定电流高过20mA[2]的基本上都可以算作大功率。一般功率数有：0.25w、0.5w、1w、3w、5w、8w、10w等等。 对于一般照明应用而言，人们更需要的是白色的光源。在工艺结构上，白光LED通常采用两种方法形成。第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光。1998年白光的LED开发成功。这种白光LED就是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射[3]，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。这种通过蓝光LED得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟度高，因此运用最多。第二种是多种单色光混合方法：白光是一种多颜色的混合光，可被人眼感觉的白光至少包括两种以上波长的光。例如人眼同时受红、蓝、绿光的刺激时，或同时受到蓝光与黄光的刺激时都可以感受为白色光。依照这种原理人们可以设计产生白光的LED光源。按照现有的技术能力，有两种可行的方案。第一种，使用红绿蓝的三色LED，

荧光粉机理

在制作白光LED的方法中，有两种方法都和荧光粉有关，因此在制作白光LED时，必须对荧光粉进行仔细研究。 荧光粉是一个非常关键的材料，它的性能直接影响白光LED的亮度、色坐标、色温及显色性等。 因而开发具有良好发光特性的荧光粉是得到高亮度、高发光效率、高显色性白光LED的关键所在。 所谓荧光粉是指那些可以吸收能量（这些所吸收的能量包括电磁波（含可见光、X射线、紫外线）、电子束或离子束、热、化学反应等），再经由能量转换后放出可见光的物质，也称之为荧光体或夜光粉。 目前发光材料的发光机理基本是用能带理论进行解释的。不论采用那一种形式的发光，都包含了： ?激发； ?能量传递； ?发光； 三个过程 一、激发和发光过程 ?激发过程： 发光体中可激系统（发光中心、基质和激子等）吸收能量以后，从基态跃迁到较高能量状态的过程称为激发过程。 ?发光过程： 受激系统从激发态跃回基态，而把激发时吸收的一部分能量以光辐射的形式发射出来的过程，称为发光过程。 一般有三种激发和发光过程 1. 发光中心直接激发和发光 （1）. 自发发光 过程1：发光中心吸收能量后，电子从发光中心的基态A跃迁到激发态G 过程2：当电子从激发态G回到基态A，激发时吸收的一部分能量以光辐射的形式发射出来的过程。 发光只在发光中心内部进行。 （2）. 受迫发光 若发光中心激发后，电子不能 从激发态G直接回到基态A（禁戒的跃迁），而是先经过亚稳态M（过程2），然后通过热激发从亚稳态M跃迁回激发态G（过程3），最后回到基态A（过程4）发射出光子

的过程，成为受迫发光。 受迫发光的余辉时间比自发发光长，发光衰减和温度有关。 2. 基质激发发光 基质吸收了能量以后， 电子从价带激发到导带 （过程1）； 在价带中留下空穴，通 过热平衡过程，导带中的电子很快降到导带底（过程2）； 价带中的空穴很快上升到价带顶（过程2’）， 然后被发光中俘获（过程3’）， s 导带底部的电子又可 以经过三个过程产生发光。 （1）. 直接落入发光中心激发 态的发光 导带底的电子直接落入发光中心的激发态G（过程3），然后又跃迁回基态A，和发光中上的空穴复合发光（过程4）

LED硼酸盐蓝青色荧光粉的制备及性能优化研究

LED硼酸盐蓝青色荧光粉的制备及性能优化研究 LED硼酸盐蓝青色荧光粉的制备及性能优化研究 概述： 近年来，随着LED照明技术的不断发展，荧光粉在LED显示和照明领域的应用也日益广泛。其中，LED硼酸盐蓝青色荧光粉 由于其较高的亮度、优异的色彩饱和度和较低的能量消耗，成为研究和应用领域的热点之一。本文通过对该荧光粉的制备和性能优化进行研究，旨在提高其发光效率和稳定性，以满足实际应用的需求。 一、荧光粉的制备方法： 1. 溶剂热法 溶剂热法是一种常用的荧光粉制备方法。首先，将适量的硼酸盐和碳酸钡溶解在有机溶剂中，加热搅拌形成混合物。然后，将混合物进行过滤，将固体沉淀洗净，并在低温下干燥。最后，通过高温煅烧得到所需的荧光粉。 2. 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是一种制备高纯度荧光粉的方法。首先，将金属 硅酸盐、铍酸盐和铝酸盐等配合物加入溶剂中，并加热搅拌形成溶胶。然后，通过加入酸或碱来进行凝胶反应，生成凝胶体。最后，将凝胶体经过煅烧得到所需的荧光粉。 二、性能优化研究： 1. 光谱特性优化 LED硼酸盐蓝青色荧光粉的光谱特性是其性能的重要指标之一。通过改变荧光粉的组成比例和煅烧温度，可以调控其发光的波长和光谱分布，以获得更加纯净和饱满的蓝青色发光。 2. 发光效率提升

为了提高荧光粉的发光效率，可以运用表面修饰技术，如有机硅表面修饰和稀土掺杂等方法。有机硅表面修饰可以提高荧光粉的激发效率和发光效率，稀土掺杂可以增强荧光粉的发光强度和稳定性。 3. 热稳定性改进 在高温环境下，荧光粉容易发生晶相转变和退光等现象，从而影响其发光性能和稳定性。通过添加稀土元素和合理控制煅烧温度等方法可以提高荧光粉的热稳定性，使其在高温环境下仍能保持良好的发光性能。 4. 寿命延长研究 荧光粉的使用寿命是其在实际应用中的关键问题。通过改变荧光粉的晶型结构、控制煅烧温度和粒径分布等方法可以延长其使用寿命，减少退光现象的发生，提高荧光粉的稳定性和可靠性。 三、技术应用前景： LED硼酸盐蓝青色荧光粉在室内和室外照明、平面显示、背光 源等领域具有广阔的应用前景。随着技术的不断进步和性能的不断优化，LED硼酸盐蓝青色荧光粉将会在照明和显示技术中 发挥更加重要的作用，推动LED行业的发展。同时，对该荧光粉的制备和性能优化研究还需要进一步深入，以提高其效能和应用性能。 结论： 本文对LED硼酸盐蓝青色荧光粉的制备及性能优化进行了研究，并探讨了其在LED照明和显示技术中的应用前景。通过光谱特性优化、发光效率提升、热稳定性改进和寿命延长等方法，可以不断提高荧光粉的发光效率、稳定性和可靠性，以满足实际

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 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。 四、总结与展望 本研究成功制备出了Sr2MgSi2O7基荧光粉，并对其结构和性能进行了详细的表征与分析。研究结果显示，制备的 Sr2MgSi2O7基荧光粉具有良好的结晶性、较高的发光效率和均匀的颗粒形貌。然而，本实验中使用的实验条件和材料还有进一步优化的空间。因此，未来的研究可以在制备过程中改变反应温度和反应时间，并尝试使用不同的掺杂离子以得到更好的性能。最终，希望通过这些优化来提高全色白光LED的发光效果和使用寿命，以满足市场需求，并推动LED技术的发展 综上所述，本研究成功制备出具有良好结晶性的 Sr2MgSi2O7基荧光粉。荧光光谱仪测试结果表明，该荧光粉在蓝光激发下能够发出宽谱的白光，且具有较高的发光效率。SEM观察结果显示，荧光粉具有均匀的颗粒分布和规整的颗粒形状。这些特性有助于提高白光LED的发光均匀性。然而，进一步的研究可以优化实验条件和材料选择，以进一步提高荧光

led荧光粉

LED荧光粉是制造白色LED的必须材料。 首先，我们要了解白色LED的发光原理。白色LED芯片是不存在的。我们见到的白色LED一般是蓝光芯片激发黄色荧光粉发出白色光的。好比：蓝色涂料和黄色涂料混在一起就变成了白色。 其次，不同波长的LED蓝光芯片需要配合不同波长的黄色荧光粉能够最大化的发出白光。 所以说，LED荧光粉是制造白色LED必须的东西(白色LED也有另外几种发光方式，但是市面上白色LED95%都是蓝光芯片激发黄色荧光粉的原理)。 黑体(热力学)任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体 黑体(blackbody)，以此作为热辐射研究的标准物体。 所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有透射(当然黑体仍然要向外辐射)。显然自然界不存在真正的黑体，但许多地物是较好的黑体近似(在某些波段上)。黑体辐射情况只与其温度有关,与组成材料无关. 基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff)，在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收的能量之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。按照基尔霍夫辐射定律，在一定温度下，黑体必然是辐射本领最大的物体，可叫作完全辐射体。用公式表达如下： Er=a*Eo Er物体在单位面积和单位时间内发射出来的辐射能； a该物体对辐射能的吸收系数； Eo——等价于黑体在相同温度下发射的能量，它是常数。 普朗克辐射定律(Planck)则给出了黑体辐射的具体谱分布，在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为 B(九，T)=2hc2/九5•l/exp(hc/XRT〉l B@,T)—黑体的光谱辐射亮度(W,m-2，Sr-1，gm-1) 入—车辐射波长(pm) T—黑体绝对温度(K、T=t+273k) C—光速(2.998x108m・s-1) h—普朗克常数，6.626x10-34J・S K—波尔兹曼常数(Bolfzmann),1.380x10-23JK-1基本物理常数 由图2.2可以看出： ①在一定温度下，黑体的谱辐射亮度存在一个极值，这个极值的位置与温度有关，这就是维恩位移定律(Wien) 九mT=2.898xl03@m・K) 九m—最大黑体谱辐射亮度处的波长(pm) T—黑体的绝对温度(K) 根据维恩定律，我们可以估算，当T~6000K时，九m~0.48pm(绿色)。这就是太阳辐射中大致的最大谱辐射亮度处。 当T〜300K，九m〜9.6pm，这就是地球物体辐射中大致最大谱辐射亮度处。

YAG：RE

YAG:RE 3+ (RE=Eu, Tb)发光材料的制备及其发光性能研究 稀土掺杂YAG 荧光粉是荧光粉中重要的一种，YAG 属于立方晶系，其作为荧光粉的基质材料具有透明度高、化学稳定性好、导热性好、耐高强度辐照和电子轰击等优点。随着稀土掺杂YAG 荧光粉性能的不断提高，其应用范围也在不断扩大和普及，已在照明、阴离子射线显示、白光LED 等方面得到了广泛的应用，在等离子平面显示、真空荧光显示、场发射显示等方面也在进行相关的研究。 YAG: Eu 3+荧光粉的制备及其发光特性 6.1.1 引言 YAG: Eu 3+是一种用于彩色投影电视及紧凑型荧光灯领域的高效红色荧光粉。人们对其在紫外UV 激发下的光致发光特性已经进行了一些研究[34-39]。Xia Li [37]等采用溶液热解法制备了球形且分散性较好的YAG:Eu 3+纳米粉体，并研究了在UV 激发下，YAG: Eu 3+的激发光谱和发射光谱，发现YAG: Eu 3+的激发光谱主要由Eu 3+离子的电荷跃迁转移带及Eu 3+离子4f 6电子组态组成，发射光谱中以1705F D →磁偶极跃迁发射为主，且发射峰强度随着热处理温度的升高而增大，这主要是因为热处理温度越高，所形成的YAG 晶形越好。夏国栋等[155]采用凝胶-燃烧法在900℃的低温下合成的单相YAG 粉体，发现在紫外激发下晶态和非晶态的YAG:Eu 3+试样的最强发射峰有所不同，对于非晶态试样其发射峰以2705F D →受迫电偶极跃迁为主，而晶态试样则是以1705F D →磁偶极跃迁为主。周誓红等[34]发现在YAG:Eu 3+基质中Bi 3+对Eu 3+有很好的敏化作用，当Bi 3+的掺杂浓度为0.13％时其敏化作用最佳。Chung-Hsin Lu 等[157]发现在147nm 激发下，YAG:Eu 3+样品的发射光谱最强峰位于590nm ，且强度随着热处理温度和Al 摩尔量的增大而增大，但590608/I I 的比值却随着热处理温度和Al 摩尔量的的升高而减小，这说明热处理温度越低Eu 3+离子所处格点对称性越低。 然而，关于YAG: Eu 3+在真空紫外VUV 激发下的光致发光特性的报道却很少。因此，我们采用溶胶-凝胶燃烧法合成了YAG: Eu 3+荧光粉，并系统地研究了所制备样品的形貌及其在UV 和VUV 激发下的光致发光特性。 以硝酸铝、硝酸钇、氧化铕、柠檬酸、硝酸和氨水为原料 采用溶胶-凝胶燃烧法合成(Y 0.95Eu 0.05)3Al 5O 12

白光LED荧光粉综述

白光LED用荧光粉的研究现状与发展方向 吕学谦新特能源股份有限公司乌鲁木齐市830000 摘要 应用荧光粉作为发光转换材料的白光LED具有节能、环保、体积小和发光时间长等这些优点，是最有前景的下一代固体发光光源。与目前普及使用的荧光灯相比，荧光转换的白光LED灯研发的主要优点是具有较高的发光效率，颜色稳定性和优异的显色指数。为了达到上述的特点，其根本途径就是改善荧光粉的发光性能。全面的了解荧光粉的发光现状、影响因素和现阶段主要研发的荧光粉类型对增进荧光粉的研究具有重要的意义。本文首先简单介绍白光LED荧光粉发展历程，然后介绍目前的合成和制备技术，再着重分析蓝光LED激发的荧光粉和紫外LED激发的荧光粉的发展现状，最后讨论所面临的挑战和发展方向。 关键词：荧光粉，白光LED，研究现状 Current situation and development trend of the fluorescent powder for white light LED Lv Xueqian XINTE ENERGY CO.,LTD Urumqi 830000 Abstract: Light emitting white light LED conversion material application as fluorescent powder has the advantages of energy saving, environmental protection, small volume and long luminous time etc. these advantages, is the next generation solid state light source is the most https://www.sodocs.net/doc/5b19338223.html,pared with the current popularity of the use of fluorescent lamps, a white LED lamp R & D of the main advantages of fluorescence conversion is the luminous efficiency is high, the color stability and excellent color rendering index.In order to meet the above characteristics, the fundamental way is to improve the luminescent properties of phosphor. It is very important to study the fluorescent powder type main R & D and comprehensive

荧光粉研究报告

目录 荧光粉研究报告 (1) 引言 (1) 荧光粉的概述 (1) 荧光粉的应用领域 (2) 研究目的和意义 (3) 荧光粉的制备方法 (4) 化学合成法 (4) 物理法 (4) 荧光粉的性质研究 (6) 光学性质 (6) 结构性质 (7) 热学性质 (7) 荧光粉的应用研究 (8) 荧光粉在荧光灯中的应用 (8) 荧光粉在LED照明中的应用 (9) 荧光粉在荧光标记和生物成像中的应用 (10) 荧光粉在安全标识和防伪领域的应用 (11) 荧光粉的发展趋势 (12) 新型荧光粉的研究方向 (12) 荧光粉的环境友好性研究 (12) 荧光粉在新兴领域的应用前景 (13) 结论 (14) 对荧光粉研究的总结 (14) 对未来研究的展望 (15) 荧光粉研究报告 引言 荧光粉的概述 荧光粉是一种具有荧光特性的粉末材料，广泛应用于荧光显示、荧光标记、荧光染料等领域。它具有高亮度、长寿命、稳定性好等特点，因此在现代科技和工业领域中扮演着重要的角色。 荧光粉的发展历史可以追溯到19世纪末。当时，科学家们发现某些物质在受到紫外线照射后会发出明亮的荧光。这一现象引起了人们的兴趣，并促使科学家们开始研究荧光粉的制备和应用。经过多年的努力，荧光粉的制备技术得到了极大的改进和发展，使得荧光粉的

应用范围不断扩大。 荧光粉的制备主要通过两种方法：一种是化学合成法，另一种是物理法。化学合成法是指通过化学反应将原料转化为荧光粉的方法，常见的原料有氧化锌、硫化锌、硫化镉等。物理法则是通过物理手段将原料转化为荧光粉，常见的方法有溅射法、磁控溅射法等。这些方法各有优劣，可以根据具体需求选择合适的方法。 荧光粉的应用领域非常广泛。首先，荧光粉在荧光显示领域有着重要的应用。荧光显示器是一种利用荧光粉发光的显示器，其亮度高、色彩鲜艳，被广泛应用于电视、计算机显示器等电子产品中。其次，荧光粉在荧光标记领域也有着重要的应用。荧光标记是一种将荧光粉标记在物体表面的方法，可以用于防伪、追踪等方面。此外，荧光粉还可以用于荧光染料的制备，用于纺织、塑料、油墨等行业。 荧光粉的特点使得它在上述领域中有着广泛的应用。首先，荧光粉具有高亮度。由于其能够吸收紫外线并发出可见光，使得其发光亮度较高，可以在光线较暗的环境中提供明亮的光源。其次，荧光粉具有长寿命。相比于其他发光材料，荧光粉的寿命较长，可以持续发光数千小时甚至更长时间。此外，荧光粉还具有稳定性好的特点，不易受到外界环境的影响。 然而，荧光粉也存在一些问题。首先，荧光粉的制备过程中可能会产生一些有害物质，对环境和人体健康造成潜在风险。其次，荧光粉的亮度和寿命受到一些因素的影响，如制备工艺、原料质量等。因此，在使用荧光粉时需要注意选择合适的制备方法和原料，以确保其性能和安全性。 总之，荧光粉是一种具有荧光特性的粉末材料，具有高亮度、长寿命、稳定性好等特点。它在荧光显示、荧光标记、荧光染料等领域有着广泛的应用。然而，荧光粉的制备和应用还存在一些问题，需要进一步研究和改进。随着科技的不断发展，相信荧光粉的应用将会更加广泛，为人们的生活带来更多的便利和创新。 荧光粉的应用领域 荧光粉是一种具有荧光特性的粉末材料，广泛应用于各个领域。其独特的发光性质使得荧光粉在许多行业中发挥着重要的作用。本文将重点介绍荧光粉在以下几个应用领域中的应用情况。 首先，荧光粉在照明领域有着广泛的应用。由于荧光粉能够吸收光能并发出可见光，因此被广泛用于制造荧光灯和LED照明产品。荧光粉能够将紫外光转化为可见光，提供了更高的光效和更广的光谱范围，使得荧光灯具有更好的照明效果和色彩还原能力。此外，荧光粉还可以用于制造荧光涂料，使得涂料具有较高的亮度和可见性，提高夜间工作环境的安全性。 其次，荧光粉在安全标识领域也有着重要的应用。荧光粉的发光性质使得其成为制造荧光标识和标志的理想材料。荧光标识可以在黑暗环境中发出明亮的光芒，提醒人们注意安全。例如，在建筑物的紧急出口标识中，荧光粉被广泛应用，以确保人们在火灾等紧急情况下能够快速找到出口。此外，荧光粉还可以用于制造交通标志和道路标线，提高夜间行车的安全性。

基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展

基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展 一．引言 固体白光发光二极管将成为21世纪新一代节能光源。要实现白光的重要途径之一是利用稀土发光材料的荧光转换技术，把InGaN半导体管芯发射的460 nm蓝光或400 nm近紫外光转换成白光。 二．黄光荧光粉 日本日亚化学公司于1996年首先研制出发黄光系列的钇铝石榴石（yttrium aluminum garnet，YAG）荧光粉配合蓝光LED得到高效率的白光光源。近年来，科研人员对钇铝石榴石系列荧光粉的制备、物理性能、发光性能进行了大量的研究。 图1为采用不同方法合成的YAG:Ce荧光粉的发射光谱，从图中可以看出，由燃烧法和固相法合成样品的发射光谱与采用溶胶凝胶法和共沉淀法合成的样品有明显的红移，可能是由于后两种方法得到的样品颗粒较小而导致表明张力较大。台湾大学刘如熹等用固相法合成了Ce，Gd取代Y，Ga取代Al的Y3Al5O12，研究得出只需少量Ce取代就可实现黄色荧光。Gd取代Y时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有红移现象。Ga取代Al时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有蓝移现象。通过调节Gd，Ga的量可使发射光谱在510~560 nm之间变化。 图1不同方法合成的Y AG:4%Ce荧光粉的发射光谱（(a)燃烧法，(b)溶胶凝胶法，(c) 共沉淀法，(d)高温固相法）

由于商用的发射蓝光的InGaN的发射波长在460 nm附近变动，因此，为了保持发射白光，YAG:Ce3+的发射波长和色坐标也必须相应变动。为此，可改变Ce3+的掺入浓度或调整Y3Al5O12的组成。随着Ce3+的掺入浓度的增大，发射峰值移向长波，当以Gd3+部分取代Y+，或以Ga3+或In3+部分取代Al3+，可使Ce3+在Y3-x Gd x Al5O12或Y3Al5-y M y O12(M=Ga3+或In3+)中的发射波长发生相应的变动，随着x的增大，发射波长移向长波；随着y的增大，发射波长移向短波，同时，发光强度都下降。使用YAG:Ce制得的白光LED的显色指数在82左右。为了提高显色指数，研究了YAG:Ce中加入一些的发射红光的稀土荧光粉，或加入发射红光的稀土荧光粉和发射绿光的稀土荧光粉的多色混合的方法，使显色指数提高到92。在此基础上改进的还有(Y,Gd)3Al5O12:Ce。 除钇铝石榴石结构的黄光荧光粉外，Park等人报道了用高温固相法合成的Sr3SiO5:Eu2+，并将Ba2+和Eu2+共掺杂Sr3SiO5得到橘黄色荧光粉，与Sr2SiO4:Eu2+黄色荧光粉、InGaN蓝光LED芯片组合而成暖白光LED，相关色温Tc在 2500-5000 K之间，显色指数高于85。色坐标为(x=0.37,y=0.32)，流明功效为20~32 lm/W。该体系白光发射的流明功效优于传统的YAG:Ce3++InGaN体系。与YAG:Ce 相比，Sr3SiO5:Eu2+具有更优的温度特性，随温度升高，YAG:Ce3+发射强度降低，而Sr3SiO5:Eu2+的发射强度逐渐增强。这可能是由于Sr3SiO5:Eu2+具有更稳定的结构所致。 La1-x Ce x Sr2AlO5黄色荧光粉在450 nm波长激发下，发射谱为宽带谱峰峰值为556 nm，半高宽为116 nm。随着Ce3+浓度的增加，发射峰值逐渐向长波方向移动。用该荧光粉制备的白光LED的显色指数和流明效率分别为85和20 lm/W。其它有关报道蓝光LED激发的黄色荧光粉有：Li2SrSiO4:Eu2+，Ca2BO3Cl:Eu2+，Sr3SiO5:Ce3+,Li+，Ca-α-SiAlON:Eu2+，Li-α-SiAlON:Eu2+，Ba2Si5N8:Eu2+等。 三．绿光荧光粉 能被蓝光LED激发的绿光荧光粉不多，主要以卤硅酸盐体系为主。二价铕激活氯硅酸镁钙Ca8Mg(SiO4)4Cl2绿色荧光粉在460 nm波长的蓝光激发下，发射谱峰值在500 nm附近。Ca3SiO4Cl2:Eu2+荧光粉，激发光谱峰位于260-470 nm之间，因此它既能与UV LED(350-410 nm)匹配，也能与蓝光LED(450-470 nm)匹配，发射出峰值为505 nm绿色荧光。硫化物体系主要报道的是Ga2S3:Eu2+荧光粉。在λex=400 nm和λex=460 nm激发下，发射峰值波长为540 nm，发射峰的半高宽约为50 nm。Yu等报道了一系列Ca1-x Sr x(Ga1-y Al y)2S4:Eu2+荧光粉，通过改变Ca/Sr和Al/Ga值，研究其晶体结构和发光性能(相对发光强度，半高宽，色坐标)。研究发现随着Sr2+和Ga3+取代量的增加，Eu2+的发射峰出现明显的蓝移现

溶胶——凝胶法制备

溶胶—凝胶法制备Y3Al5O12:Ce荧光粉 一、实验目的 1. 了解溶胶—凝胶法制备粉体的基本原理。 2. 掌握Y3Al5O12:Ce荧光粉等发光材料的合成方法。 3. 掌握材料的物相组成、显微结构、发光性能等表征技术。 二、实验原理 自1994年日本科学家Shuji Nakamura在GaN基材料上研制出第一只蓝光LED以来, 半导体照明技术逐渐成为业界的研究热点。因具有省电、体积小、发热量低、寿命长、响应快、抗震耐冲、可回收、无污染、可平面封装、易开发成轻薄短小产品等优点，使白光LED 正成为新一代照明光源的发展方向。目前，白光LED工艺主要是采用蓝光LED芯片来激发黄色荧光粉YAG:Ce，其产品已获得工业化应用。现行制备YAG:Ce的主要方法是固相烧结法，但其合成温度高、荧光粉形状不规则、粒径偏大、粉碎导致光损失，严重影响其使用性能。 溶胶—凝胶（Sol—gel）法就是将金属氧化物或氢氧化物的浓溶液变为凝胶，再将凝胶干燥后进行煅烧，然后制得氧化物超微细粉的方法。这种方法适用于能形成溶胶且溶胶可以转化为凝胶的氧化物系。溶胶—凝胶法作为当前制备各种功能材料和结构材料的重要方法，其反应物以分子（离子）形式相互溶合，可以直接进行分子量级的化学反应，从而大大降低了材料的合成温度，这就为较低温合成粉体材料提供了可行途径。 三、实验原料、仪器设备 1. 实验原料：氧化钇，九水硝酸铝，六水硝酸铈，柠檬酸，硝酸，氨水，去离子水， 无水乙醇 2. 仪器设备：磁力搅拌器，烧杯，量筒，研钵，药勺，陶瓷坩埚，pH计，电子天平， 胶头滴管，毛刷，水浴箱，离心机，真空干燥箱，马弗炉，X-射线衍射仪 四、实验步骤 1. 称取0.559g氧化钇粉体，倒入100mL烧杯中，再加入适量的硝酸，在磁力加热搅拌器上溶解氧化钇，控制处理温度为50℃，搅拌至获得无色透明的溶液。 2. 将步骤1得到的硝酸钇溶液加热至干燥状态，使多余的硝酸挥发掉。 3. 称量3.145g九水硝酸铝、0.0364g六水硝酸铈、2.819g柠檬酸，将这些试剂倒入步骤1的烧杯中。 4. 向该烧杯中加入83.85mL的去离子水，使用磁力搅拌器与室温下溶解上述试剂，直至完全转变为液相混合物。 5. 向液相混合物中加入适量的氨水，调节pH值在8左右。 6. 将调好pH值的溶液随烧杯放置在水浴箱中，于80℃处理，首先形成溶胶，继续水浴处理得到凝胶。 7. 将凝胶随烧杯放入烘箱中，在120℃干燥4小时，得到干凝胶。 8. 将干凝胶用研钵破碎、研细，所得到的前驱体粉末移入陶瓷坩埚。 9. 将盛有前驱体粉末的陶瓷坩埚放置在马弗炉中，于1000℃煅烧2小时，得到目标产物Y3Al5O12:Ce荧光粉。