引 言
中国照明网技术论文·电光源白光发光二极管(LED)以其能耗低、发热量低、体积小、寿命长和反应速度快等优点,而获得了广泛关注[1~3]。目前,产业化的白光LED主要通过“蓝光GaN 管芯+YAG:Ce黄色发光粉”实现白光发射,但是,YAG:Ce主峰位于550nm 附近,红色发光成分相对缺乏,使得这类白光LED的色彩还原性较差[4]。对此一方面可通过添加合适的红色补偿粉改善白光LED的出光品质[5];另一方面是寻求新型的蓝光激发型黄色荧光粉,以获取色彩还原性较好的白光LED,如已报道的Eu2+、Ce3+ 等激活的硅酸盐、氮化物和铝酸盐等材料[6~8]。然而,上述发光体系的物相结构较复杂,产物易出现杂相,烧结温度较高,造成产品粒度较大且分布不均匀。鉴于此,探索白光LED用新型黄色荧光粉仍是发光领域的前沿课题[9,10]。
中国照明网技术论文·电光源氯硼酸盐具有合成温度低、物相结构易控制且在紫外-近紫外及蓝光区域有很好的吸收等特征[11~13];以氯硼酸盐为基质,制备白光LED用黄色荧光粉,并选用合适的方式改善材料性能等,亦成为该方向的研究热点[14~18]。本文采用高温固相反应方法,以Ca2BO3Cl为基质,Eu2+ 为激活剂,制备了蓝光激型黄色发光粉,研究了Ce3+、CaCl2和H3BO3等对材料发光特性的影响,研究结果将为白光LED用荧光粉的发展提供帮助。
中国照明网技术论文·电光源2 实 验
中国照明网技术论文·电光源2.1 样品制备
中国照明网技术论文·电光源采用高温固相法合成样品。所用试剂为Ca-CO3(A.R.)、H3BO3 (A.R.)、CaCl2 (A.R.)、Eu2O3(99.99%)和CeO2(99.99%)。按分子式Ca2-xBO3Cl:xEu2+ 给出的化学计量比,称取以上材料。将原料在玛瑙研钵中研磨均匀,置于刚玉坩埚,放入马弗炉中,于900 ℃烧结2.5h,得到Ca2BO3Cl:Eu2+ 系列样品。
中国照明网技术论文·电光源2.2 样品表征
中国照明网技术论文·电光源采用美国XRD6000型X射线衍射(XRD)仪(辐射源为Cu靶Kα,40kV,40mA,λ=0.154 06nm,扫描速度为8°/min,步长为0.02°,扫描范围为10°~60°)测定样品的粉末衍射图;日本岛津F-4600荧光分光光度计测量材料的激发与发射光谱(激发源为450 W 氙灯),扫描范围200~700nm;PMS-80UV-VIS-NEAR IR光谱色度计测量材料的色坐标。所有测量均在室温下进行。
中国照明网技术论文·电光源3 结果与讨论
中国照明网技术论文·电光源3.1 材料的晶体结构
中国照明网技术论文·电光源CaCl2的熔点为782 ℃,H3BO3的熔点为169℃,均低于Ca2BO3Cl:Eu2+ 材料的合成温度(900℃)。因此,在制备Ca2BO3Cl:Eu2+ 的过程中,必须适当添加过量的CaCl2和H3BO3,以弥补挥发的CaCl2和H3BO3。图1为Ca1.98BO3Cl:2%Eu2+ 的XRD图。通过与标准粉末衍射卡片对比可知,样品的XRD衍射峰数据与JCPDS 29-0302卡片数据一致,表明少量掺杂的Eu2+ 或Ce3+ 部分取代Ca2+ 进入基质晶格没有改变样品的晶体结构。而实验中,添加的过量CaCl2和H3BO3也没有对基质结构产生明显的影响,未生成新相。Ca2BO3Cl属于正交晶系,P21/c(14)空间群,晶格参数分别为a=0.394 8nm、
中国照明网技术论文·电光源b=0.869 2nm和c=1.240 2nm。
中国照明网技术论文·电光源 中国照明网技术论文·电光源 中国照明网技术论文·电光源3.2 材料的发光特性
中国照明网技术论文·电光源3.2.1 Ce3+ 对材料发光特性的影响
中国照明网技术论文·电光源图2给出了Ca2BO3Cl:2%Eu2+ 和Ca2BO3Cl:3%Ce3+ 材料的激发与发射光谱。图2(a)显示,Ca2BO3Cl:Eu2+ 材料的发射光谱为一峰值位于573nm的宽谱,属于Eu2+ 的4f65d1→4f7 特征跃迁发射,为允许的电偶极跃迁。由于5d 能级裸露在外,受晶体场环境影响很大,不同的晶体场环境中5d 能级的分裂程度不同,从而Eu2+ 在不同的基质中可以发射从紫外到可见不同波长的光[19]。相比YAG:Ce,Ca2BO3Cl:Eu2+ 的光谱覆盖范围更靠近长波方向,且在蓝色区具有宽的吸收谱带,因此可以作为一种很好的白光LED用蓝光激发型黄色发光粉。监测573nm发射峰,其激发光谱覆盖300~500nm,主峰位于413和475nm,属于Eu2+ 的4f-5d 跃迁特征激发谱带,且与蓝光和紫外LED管芯的发射峰符合得很好。因此,材料既可作为“蓝+黄”模式中的黄色发光粉,也可作为紫外芯片激发型黄色发光粉,与其他颜色发光粉混合得到白光发射。
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中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表
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中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表
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中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表
这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表
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