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题 目：紫外LED激发白光荧光粉的研究 学 院：材料与化学工程学院 专 业：稀土081班 成 员： 指导教师：叶 信 宇 Ba(3-x)Lu2Si3O12:xEu2+和Ba3-x-yLu2Si3- O12:(xEu2+,yMn2+) 为成分的白光荧光粉。荧光粉在250nm—400nm之间有较强的激发波段，表明荧光粉可以被紫外LED所激发。单掺Eu2+的Ba2.9Lu2Si3O12:0.1Eu2+发的是蓝白光主峰位置在468nm，肩峰在522nm；坐标（0.2256，0.2263），色温Tc≥30000K。Ba2.89Lu2Si3O12:(0.1Eu2+,0.01Mn2+)荧光粉发射光谱和Ba2.87Lu2Si3O12:(0.1Eu2+,0.03Mn2+)荧光粉的发射光谱基本一致，发射峰有2个峰，位置分别为468nm、594nm，其中468nm归因于 Eu2+的5d→4f 跃迁而590nm 的红发射带归因于Mn2+ 3d5 电子态的4T →6A 跃迁。坐标为(0.2800,0.2355)，色温Tc=18255K坐标进一步往白光中心区移动，色温得到有效降低，已接近于来自晴空蓝天的光线，具有一定的应用价值 精细光谱测试表明，Ba2.89Lu2Si3O12:(0.1Eu2+,0.01Mn2+)荧光粉的激发光谱和Ba2.9Lu2Si3O12:0.1Eu2+ 荧光粉的发射光谱有较大的交叉区域（交点在420nm处），证明了能量可以从Eu2+向Mn2+进行能量传递。肩峰522nm 与比较来看，Ba3Lu2Si3O12:(xEu2+,yMn2+)荧光粉可望克服当前YAG∶Ce3+荧光粉的蓝绿光不足、紫外激发三基色混合荧光粉。荧光粉的。目 录 第一章 单一基质硅酸盐荧光粉研究进展与制备方法 - 1 - 1.1单一基质硅酸盐荧光粉研究进展 - 1 - 1.2 稀土激活荧光粉的制备方法 - 8 - 第二章 实 验 14 2.1实验原料 14 2.2主要实验设备和测试仪器 15 2.3实验目的与内容 15 2.5实验方法及工艺流程 15 第三章 结果与讨论 19 3.1 Ba3Lu2Si3O12:Eu2+ 荧光粉 19 3.2 Ba3Lu2Si3O12:(Eu2+,Mn2+)荧光粉 23 第四章 结论与展望 31 4.1 结 论 31 4.2 展 望 32 第一章 单一基质硅酸盐荧光粉研究进展与制备方法 1.1 我国具有得天独厚的稀土资源的优势，但产业结构还集中在稀土分离提取等附加值很低的产业链上游。发展稀土发光材料与固态照明技术（Solid State lighting，即白光LED）无疑能够提升产业层次，增强核心竞争力。白光LED具有耗电量小、寿命长、环保等优点。随着发光效率的提高和生产成本的降低，白光LED预计将成为继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯后的新一代照明光源。 早在上个世纪60年代，科技工作者利用半导体PN结发光的原理，研制成了LED（Light Emitting Diode），期间各色LED陆续被开发，但直至1993年日本日亚公司成功开发出较高效率的GaInN蓝光LED后，全彩化LED产品才得以实现。GaInN及绿色LED开发完成后，白光LED便成为业界追求的目标。经过近40年的发展，LED作为光源，由于其具有省电、无污染、性能稳定、响应时间短、寿命长、抗冲击、耐震动与成本低等众多优点，已是现代照明的主要发展趋势。 目前白光LED的制作主要分为单芯片及多芯片型。多芯片型使用红、绿及蓝三色LED混合形成白光，此方法的优点是发光效率高，且可视不同需要调整所需的光色；但同时使用多个LED成本较高，且由于三色LED所属材料类型不同，其驱动电压也有所差异，因而需设计三套电路来分别控制电流；此外三种LED芯片的衰减速率、温度特性及寿命都不尽相同，这将导致形成的白光光色随时间而产生变化。 单芯片型白光LED又称为PC-LED（Phosphor Converted LED），是利用在LED芯片上涂敷一定的特殊发光荧光粉，LED芯片本身发出一定颜色的光，一部分用于激发涂敷在其上面的荧光粉，另一部分与荧光粉发出的光混合产生白光。该类型产生白光的方式又可分为三种：蓝光LED配合黄色荧光粉；蓝光LED配合红色、绿色荧光粉；UV-LED配合红、绿、蓝三色荧光粉。目前商品化的白光LED多属蓝光LED配合黄色荧光粉的单芯片型，蓝光LED配合红色、绿色荧光粉的白光产生方式只是在Osram、Luminleds等公司的专利上报道过，但仍未有商品化产品出现，而UV-LED配合三色荧光粉的方式目前也尚处于开发中。 地壳中含有丰富的硅酸盐矿物质构成发光材料基质的硅酸盐的种类也很多。事