基本信息
- 项目名称：
- 基于能量转移的稀土和锰共掺单一基质白光发射LED用荧光粉的合成和发光性质研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品通过在单一基质中共掺杂两种或者三种离子，基于能量传递原理，采用高温固相法合成的 Ga2S3:xEu2+是一种很好的发黄绿光二极管用荧光粉，也可以和其它荧光粉组合封装得到白光LED。 Ca2B5O9Cl:Eu2+ 是一种非常适合近紫外芯片激发的固体光源用的蓝光荧光粉。
- 详细介绍：
- 选择已知的能够发射强可见光的Eu2+、Ce3+离子掺杂的高效荧光粉的基质为研究对象，共掺杂其它稀土离子和Mn离子。 荧光粉合成（高温固相法、溶胶-凝胶法和燃烧法等） → 结构和形貌表征（XRD，TG，SEM，TEM）→ 发光性能研究（激发光谱、发射光谱、荧光寿命、温度依赖关系和掺杂浓度依赖关系等）→ 归纳总结，得出研究结果、提炼科学结论。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写目的： 白光LED已成为材料科学、光电子、照明工程科技中的一个热门研究领域。 本作品的目的获得发射高光效、高显色性白光的荧光粉，克服利用现有荧光粉的显色性差、封装工艺复杂等制作白光LED的局限性。 基本思路： 1. 选择Eu2+、Ce3+离子掺杂的高效荧光粉的基质，共掺杂稀土离子和Mn离子； 2. 合成系列荧光粉 3. 荧光粉合成 4. 结构和形貌表征 5. 发光性能研究
科学性、先进性及独特之处
- 在单一基质中通过共掺Eu2+、Tb3+、Mn2+或Pr3+离子，根据能量传递原理，在近紫外光或者蓝色光激发下,发射出高效红、绿、蓝三种颜色的光，从而获得白光1）. 第一次研究(YGd)3(AlGaIn)5O12: Ce3+, Mn4+荧光粉的发光性能以及Ce3+→Mn4+能量传递机理。2）. 单一基质发射红、绿、蓝三基色光从而获得白光发射。3）. 能有效提高白光LED的显色性和简化封装工艺。
应用价值和现实意义
- LED被认为是21世纪最有价值的新光源。白光LED的研发并逐步实现产业化，是一项极具前瞻性的战略决策，蕴藏着巨大的发展潜力和广阔的发展空间。目前荧光转换型白光LED是世界各国研究最为活跃的一种类型 目前用NUV-InGaN芯片激发三基色荧光粉来实现白光的制作方案是当前白光LED行业发展的重点。因此，研制新型高效单一基质白光发光材料具有重要的学术意义和实际应用价值。
学术论文摘要
- 一种黄绿光LED用荧光粉：Ga2S3:Eu2+ 摘要:利用高温固相法合成了Ga2S3 :Eu2+荧光粉。研究了荧光粉的漫反射光谱、激发光谱、发射光谱和Eu2+离子的荧光寿命。将荧光粉封装在GaN芯片上制作了LED，并测量了它的相关参数。荧光粉Ga2S3 :Eu2+的激发光谱是一个宽带谱，能够与GaN芯片的发射波长很好地匹配。 Ca2B5O9Cl:Eu2+，一种理想的用于近紫外...(查看更多)
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] Xinmin Zhang, and Hyo Jin Seo, Journal of Alloys and Compounds, 2011, 509 (5): 2007-2010. [2] X.M. Zhang, W.L. Li, L. Shi, X.B. Qiao, H.J. Seo, Applied Physics B: Lasers and Optics, 2010,...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 荧光粉转换白光 LED 是当今国内外研究开发的主流方案。 根据半导体LED芯片的发射波长的不同，荧光粉转换法主要有两种方式：其一是在蓝光LED (波长 450 nm 至 470 nm)上覆盖一层淡黄色荧光粉 (Ce3+:YAG)而制成，蓝光LED芯片发出蓝光时，部分蓝光便会被这种晶体很高效地转换成一个以黄色光为主的较宽光谱。黄光和芯片剩余的蓝光混合而得到白色光，这种制作白光LED...(查看更多)
