白光LED用锰(IV)掺杂氟化物红色荧光粉的制备及其发光性能研究
白光LED因具有体积小、发光效率高、响应速度快、使用时间长、节能环保等优势成为了新一代绿色环保节能照明光源。荧光粉是白光LED实现荧光转换的关键材料。目前，商用的白光LED技术基于InGaN芯片激发黄色荧光粉产生白光，但由于红色组分的缺失而导致这种实现白光的方式色温高、显色指数低。本论文针对高显色白光LED对高效率红光组分的需求，采用简便的共沉淀法，合成了Mn4+离子激活的氟化物红色荧光粉，并对其结构及发光性能进行了分析和研究，主要研究内容如下： (1)通过简便的一步法制备了一系列K2MnF6/KHF2红色荧光粉，利用XRD，SEM以及荧光光谱研究了它们的物相，形貌和光致发光(PL)性质；同时，HF浓度和KHF2与KMnO4之间的质量比不同对所制备的K2MnF6/KHF2荧光粉的发光性能有很大影响；此外，研究了PL强度和热稳定性能以及在蓝光下激发的所述荧光粉的量子产率，并与相对商业使用的荧光粉进行了比较。最后，通过使用具有YAG:Ce3+的450nm蓝色芯片和制备的K2MnF6/KHF2荧光粉封装出高显色性能的LED光源。结果表明，K2MnF6/KHF2荧光粉可以具备其在高显色照明领域和背光领域的潜在应用 (2)通过共沉淀的方法无HF绿色制备K2SiF6:Mn4+红色荧光粉，利用XRD对该体系荧光粉的物相结构进行分析；研究了不同的溶剂条件下，对荧光粉合成和发光强度的影响。研究表明可以在无酸条件制备出K2SiF6:Mn4+荧光粉，并且使用H3PO4制备的荧光粉发射最强。研究确定使用H3PO4代替HF来进行荧光粉的制备，找到了实现K2SiF6:Mn4+红色荧光粉发光强度提升的H3PO4的最佳浓度以及Mn4+的最佳掺杂浓度。采用PLE/PL及其量子效率附件，分析技术对其光谱特性、荧光热稳定性及荧光量子产率等发光性能进行讨论与研究。最后，通过将本文所制备的红色荧光粉与YAG:Ce3+及450nm蓝色芯片封装成白光LED，研究了红色荧光粉的引入对白光LED显色指数的改善情况。
白光发光二极管;红色荧光粉;一步共沉淀法;无HF制备;Mn4+离子掺杂
上海应用技术大学
硕士
化学工程
房永征;周密
2020
中文
TN312.8;TB342
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）