本文主要研究内容
作者肖宇（2019）在《白光LED用铈铽激活高效蓝、绿荧光粉发光性能的研究》一文中研究指出：白光LED即产生白光发射的发光二极管（white light emitting diodes）,简称wLED,具有高效,耐用,环保等诸多优点。这项技术的发明开启了照明产业的新纪元。第一代白光LED照明技术是通过蓝光芯片+黄色荧光粉(Y3Al5O17:Ce3+,简称YAG)。这种方式获得的白光,色温较高（CCT>5000K）,显色指数较低（Ra<80）。为了抢占高端照明市场,就需要制备出高显色性白光LED。目前,实现高显色性白光LED的技术路径主要有两种。一是蓝光LED+绿色和红色荧光粉,二是紫外或近紫外LED+蓝色/绿色/红色荧光粉,两种方案各有优势,同步发展。因此,开发出高效率、高热稳定性LED用荧光粉十分重要,而推动LED用荧光粉的发展离不开制备思路的进步,理论规律的总结与探索等等。本论文通过掺杂La2O3稳定了Ba2Lu5B5O17的晶体结构,制备出高效蓝色荧光粉;借助能量传递原理制备了一系列高效的蓝绿色荧光粉Ba2Ln5B5O17:Ce3+,Tb3+（Ln=Y,Lu）;对Ce3+-Tb3+体系中绿光发射热稳定性进行了分析,首次发现了Ce3+-Tb3+之间能量传递的“快过程”,并成功构建了一种Ce3+-Tb3+体系荧光粉热稳定性理论模型;基于一篇关于“零热猝灭”理论来解释Tb3+热稳性的热点文章提出了自己的观点,并给出了合理的解释与结论;通过化学单元共取代法制备出了一种可被蓝光芯片有效激发,且具有高效、高热稳定性的绿色荧光粉,解决了蓝光LED+黄色荧光粉在光谱分布上存在的蓝绿缺失问题,并制备出了全光谱白光LED等。本论文具体研究内容如下:（1）纯粹的Ba2Lu5B5O17晶体结构是很难获得。为了能够有效地稳定Ba2Lu5B5O17晶体结构,我们在初始原料中,用更大半径的La3+来部分取代Lu3+。测试结果表明,当添加2%La3+时,成功制备出纯粹的Ba2Lu5B5O17晶体。在348nm激发下,BLLB:Ce3+的内量子效率高达92%。发射峰位于443nm。掺杂1%Ce3+时,发光最强。（2）我们利用高温固相法制备出了一系列高效、高热稳性能的绿色荧光粉Ba2Y5B5O17:Ce3+,Tb3+。在近紫外区域,通过激发Ce3+,Ba2Y5B5O17:Ce3+,Tb3+同时具有Ce3+蓝光发射带和Tb3+的窄带发射。基于Ce3+向Tb3+的能量传递,实现了材料由蓝光向绿光的调制。样品中,固定Ce3+浓度为1%,改变Tb3+的浓度（040%）,研究了它们的发光性质,并发现了Ce3+和Tb3+之间能量传递快过程。Ba2Y5B5O17:1%Ce3+,20%Tb3+的内外量子效率分别为76%和55%。（3）Ce3+-Tb3+共掺杂的绿色荧光粉已经得到了广泛且深入地研究,但Ce3+-Tb3+体系荧光粉很少同时具备高效率和高热稳定性。本论文报道了一种利用高温固相法制备的新型绿色荧光粉Ba2Lu5B5O17:Ce3+,Tb3+。以Tb3+发射为主的绿色荧光粉的量子效率高达86%,在303-483K温度区间内保持了很好的热稳定性。提出了一种机理模型,用来解释Ce3+-Tb3+之间,Tb3+的发光热稳定性优于Ce3+的现象。利用这种机理模型可以准确地预测Tb3+的发射强度随温度的变化。我们使用Ba2Lu5B5O17:Ce3+,Tb3+作为绿色荧光粉制备出了高显色性,低色温的紫外基白光LED,表明该荧光粉有前景应用于pc-wLED。（4）一篇热点文章关于零热猝灭的Tb3+掺杂的Sr8ZnSc（PO4）7荧光粉,引起了我们的关注。这种零猝灭机制是由Kim等人针对Eu2+掺杂荧光粉提出,认为是热激活的缺陷能级向发光中心的能量传递所致。本论文对Sr8ZnSc（PO4）7:Tb3+荧光粉的应用潜力和缺陷能级向发光中心产生能量传递的证据等方面提出了自己的观点。（5）传统的白光LED技术（蓝光LED+黄色荧光粉）在光谱上存在所谓“蓝绿凹陷”的问题。能被蓝光芯片有效激发,同时在490nm处可以高效发光的荧光粉还十分的缺乏。本论文中报道了一种新型绿色荧光粉Lu2SrAl4SiO12:Ce3+(LSAS:Ce3+),基于石榴石结构通过化学单元共取代法设计。该荧光粉的发射可以有效解决蓝光LED+黄色荧光粉在光谱分布上存在的蓝绿缺失的问题。更为重要的是,LSAS:Ce3+热稳性性极佳,在473K（200℃）几乎不猝灭,量子效率高达93.3%。利用该荧光粉制备出了高显色性暖白光LED,Ra=97.6,R9=94,表明其在白光LED应用领域有着极大的潜力。
Abstract
bai guang LEDji chan sheng bai guang fa she de fa guang er ji guan （white light emitting diodes）,jian chen wLED,ju you gao xiao ,nai yong ,huan bao deng zhu duo you dian 。zhe xiang ji shu de fa ming kai qi le zhao ming chan ye de xin ji yuan 。di yi dai bai guang LEDzhao ming ji shu shi tong guo lan guang xin pian +huang se ying guang fen (Y3Al5O17:Ce3+,jian chen YAG)。zhe chong fang shi huo de de bai guang ,se wen jiao gao （CCT>5000K）,xian se zhi shu jiao di （Ra<80）。wei le qiang zhan gao duan zhao ming shi chang ,jiu xu yao zhi bei chu gao xian se xing bai guang LED。mu qian ,shi xian gao xian se xing bai guang LEDde ji shu lu jing zhu yao you liang chong 。yi shi lan guang LED+lu se he gong se ying guang fen ,er shi zi wai huo jin zi wai LED+lan se /lu se /gong se ying guang fen ,liang chong fang an ge you you shi ,tong bu fa zhan 。yin ci ,kai fa chu gao xiao lv 、gao re wen ding xing LEDyong ying guang fen shi fen chong yao ,er tui dong LEDyong ying guang fen de fa zhan li bu kai zhi bei sai lu de jin bu ,li lun gui lv de zong jie yu tan suo deng deng 。ben lun wen tong guo can za La2O3wen ding le Ba2Lu5B5O17de jing ti jie gou ,zhi bei chu gao xiao lan se ying guang fen ;jie zhu neng liang chuan di yuan li zhi bei le yi ji lie gao xiao de lan lu se ying guang fen Ba2Ln5B5O17:Ce3+,Tb3+（Ln=Y,Lu）;dui Ce3+-Tb3+ti ji zhong lu guang fa she re wen ding xing jin hang le fen xi ,shou ci fa xian le Ce3+-Tb3+zhi jian neng liang chuan di de “kuai guo cheng ”,bing cheng gong gou jian le yi chong Ce3+-Tb3+ti ji ying guang fen re wen ding xing li lun mo xing ;ji yu yi pian guan yu “ling re cu mie ”li lun lai jie shi Tb3+re wen xing de re dian wen zhang di chu le zi ji de guan dian ,bing gei chu le ge li de jie shi yu jie lun ;tong guo hua xue chan yuan gong qu dai fa zhi bei chu le yi chong ke bei lan guang xin pian you xiao ji fa ,ju ju you gao xiao 、gao re wen ding xing de lu se ying guang fen ,jie jue le lan guang LED+huang se ying guang fen zai guang pu fen bu shang cun zai de lan lu que shi wen ti ,bing zhi bei chu le quan guang pu bai guang LEDdeng 。ben lun wen ju ti yan jiu nei rong ru xia :（1）chun cui de Ba2Lu5B5O17jing ti jie gou shi hen nan huo de 。wei le neng gou you xiao de wen ding Ba2Lu5B5O17jing ti jie gou ,wo men zai chu shi yuan liao zhong ,yong geng da ban jing de La3+lai bu fen qu dai Lu3+。ce shi jie guo biao ming ,dang tian jia 2%La3+shi ,cheng gong zhi bei chu chun cui de Ba2Lu5B5O17jing ti 。zai 348nmji fa xia ,BLLB:Ce3+de nei liang zi xiao lv gao da 92%。fa she feng wei yu 443nm。can za 1%Ce3+shi ,fa guang zui jiang 。（2）wo men li yong gao wen gu xiang fa zhi bei chu le yi ji lie gao xiao 、gao re wen xing neng de lu se ying guang fen Ba2Y5B5O17:Ce3+,Tb3+。zai jin zi wai ou yu ,tong guo ji fa Ce3+,Ba2Y5B5O17:Ce3+,Tb3+tong shi ju you Ce3+lan guang fa she dai he Tb3+de zhai dai fa she 。ji yu Ce3+xiang Tb3+de neng liang chuan di ,shi xian le cai liao you lan guang xiang lu guang de diao zhi 。yang pin zhong ,gu ding Ce3+nong du wei 1%,gai bian Tb3+de nong du （040%）,yan jiu le ta men de fa guang xing zhi ,bing fa xian le Ce3+he Tb3+zhi jian neng liang chuan di kuai guo cheng 。Ba2Y5B5O17:1%Ce3+,20%Tb3+de nei wai liang zi xiao lv fen bie wei 76%he 55%。（3）Ce3+-Tb3+gong can za de lu se ying guang fen yi jing de dao le an fan ju shen ru de yan jiu ,dan Ce3+-Tb3+ti ji ying guang fen hen shao tong shi ju bei gao xiao lv he gao re wen ding xing 。ben lun wen bao dao le yi chong li yong gao wen gu xiang fa zhi bei de xin xing lu se ying guang fen Ba2Lu5B5O17:Ce3+,Tb3+。yi Tb3+fa she wei zhu de lu se ying guang fen de liang zi xiao lv gao da 86%,zai 303-483Kwen du ou jian nei bao chi le hen hao de re wen ding xing 。di chu le yi chong ji li mo xing ,yong lai jie shi Ce3+-Tb3+zhi jian ,Tb3+de fa guang re wen ding xing you yu Ce3+de xian xiang 。li yong zhe chong ji li mo xing ke yi zhun que de yu ce Tb3+de fa she jiang du sui wen du de bian hua 。wo men shi yong Ba2Lu5B5O17:Ce3+,Tb3+zuo wei lu se ying guang fen zhi bei chu le gao xian se xing ,di se wen de zi wai ji bai guang LED,biao ming gai ying guang fen you qian jing ying yong yu pc-wLED。（4）yi pian re dian wen zhang guan yu ling re cu mie de Tb3+can za de Sr8ZnSc（PO4）7ying guang fen ,yin qi le wo men de guan zhu 。zhe chong ling cu mie ji zhi shi you Kimdeng ren zhen dui Eu2+can za ying guang fen di chu ,ren wei shi re ji huo de que xian neng ji xiang fa guang zhong xin de neng liang chuan di suo zhi 。ben lun wen dui Sr8ZnSc（PO4）7:Tb3+ying guang fen de ying yong qian li he que xian neng ji xiang fa guang zhong xin chan sheng neng liang chuan di de zheng ju deng fang mian di chu le zi ji de guan dian 。（5）chuan tong de bai guang LEDji shu （lan guang LED+huang se ying guang fen ）zai guang pu shang cun zai suo wei “lan lu ao xian ”de wen ti 。neng bei lan guang xin pian you xiao ji fa ,tong shi zai 490nmchu ke yi gao xiao fa guang de ying guang fen hai shi fen de que fa 。ben lun wen zhong bao dao le yi chong xin xing lu se ying guang fen Lu2SrAl4SiO12:Ce3+(LSAS:Ce3+),ji yu dan liu dan jie gou tong guo hua xue chan yuan gong qu dai fa she ji 。gai ying guang fen de fa she ke yi you xiao jie jue lan guang LED+huang se ying guang fen zai guang pu fen bu shang cun zai de lan lu que shi de wen ti 。geng wei chong yao de shi ,LSAS:Ce3+re wen xing xing ji jia ,zai 473K（200℃）ji hu bu cu mie ,liang zi xiao lv gao da 93.3%。li yong gai ying guang fen zhi bei chu le gao xian se xing nuan bai guang LED,Ra=97.6,R9=94,biao ming ji zai bai guang LEDying yong ling yu you zhao ji da de qian li 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)的肖宇，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文，是一篇关于高效率论文,高热稳定性论文,能量传递论文,化学单元共取代法论文,中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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