基本信息
- 项目名称：
- 掺杂Eu3+的钨酸盐红色荧光粉的发光性能研究
- 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：
- 由于红光在LED领域研究中相对滞后，因此研发高亮度、性能稳定的LED用红色荧光粉具有广阔的应用前景。钨酸盐作为重要光学材料,在许多领域有着重要的应用价值。本试验采用改进的固相反应法在950℃合成了掺杂Eu3+的钨酸盐红色荧光粉。通过激发发射谱图我们看到此种荧光粉可有效地被近紫外和蓝光激发。采用XRD、TEM等先进仪器进行表征和研究。相信实验所得产品可以作为一种较好的发光材料应用于白光LED领域中。
- 详细介绍：
- NaLa(WO4)2:Eu3+荧光粉呈白色粉末状，样品结晶化完整，色纯度好。且掺杂少量的Eu3+对基质结构基本没有影响。样品晶粒的大小大约是30nm。从 NaLa(WO4)2:Eu3+荧光粉的激发发射光谱上我们可以确定Eu3+在NaLa(WO4)2基质中主要处于非中心对称的格位上，而4f6内部跃迁的激发线(394nm,464nm)强于Eu3+的其他跃迁，说明样品可以在近紫外和蓝光波长下被有效的激发。因此，该样品可以做为白光LED的一种发光材料。Eu3+的最佳浓度是5.0%，尿素的最佳浓度是94%，最佳煅烧温度是950°C。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 撰写目的：目前制得的白光LED有些显色指数偏低,色温高,偏冷白光,主要原因是其中缺少红色成分,导致其发光效率和显色指数都不高。因此开发能够被蓝光和紫外光芯片激发的红色荧光粉是白光LED发展的关键因素。 基本思路：先通过查阅大量国内外文献，了解当前白光LED用稀土红色荧光粉的研究进展，然后由本小组人员与指导老师选择研究体系，设计实验方案，最后用XRD、TEM等先进仪器对样品进行表征。
科学性、先进性及独特之处
- 该样品的制备过程简洁，所需的原材料易获得，价格合理。从实验的表征结果看出此种红色荧光粉的粒度分布均匀，粒径小，发光性能佳，适合投入实际生产，对于实际生产有一定的应用价值。
应用价值和现实意义
- 实际应用价值：该样品的制备过程简洁，所需的原材料易获得，价格合理，粒度分布均匀，粒径小，发光性能佳，适合投入实际生产，对于实际生产有一定的应用价值，是一种不错的稀土红色荧光粉。 现实意义：本实验所研究的白光LED用稀土红色荧光粉是一比较新的体系，为发光材料的研究增添了发展方向，有较强的科研价值。
学术论文摘要
- 采用改进的固相反应法在950℃合成掺杂了Eu3+的钨酸盐的红色荧光粉。通过样品的激发和发射光谱图我们可以看到此种荧光粉可以在近紫外和蓝色光谱波段被有效地激发。并采用XRD、TEM等先进仪器对其物相、形貌进行了一系列的表征和研究。我们相信NaLa(WO4)2:Eu3+可以作为一种较好的发光材料应用于白光LED领域中。
获奖情况
- 1.已发表于Optics & Laser Technology42（2010）1328-1331（SCI） 2.已被SCI收录； 3.于2010年6月，获中南民族大学校创新成果一等奖； 4.于2010年12月，获湖北省大学生优秀科研成果二等奖； 5.于2011年5月，获中南民族大学第八届挑战杯大学生课外学术科技作品一等奖
鉴定结果
- 该论文发表影印件一份；已被SCI收录的报告一份。
参考文献
- 该论文发表影印件一份；已被SCI收录的报告一份。
同类课题研究水平概述
- 白光LED具有体积小，耗电量低，寿命长，安全环保，易开发成轻巧产品等优点是21世纪最具发展前景的绿色照明光源。目前,利用LED技术实现白光的方法主要有3 种,一是将红、绿、蓝三基色LED芯片组装在一起实现白光。二是用蓝色LED芯片激发黄色发射的YAG:Ce荧光粉，蓝光和黄光组合得到白光。三是利用近紫外LED芯片发出的近紫外光激发三基色荧光粉得到白光。目前制得的白光LED有些显色指数偏低,色温高,偏冷白光,主要原因是其中缺少红色成分,导致其发光效率和显色指数都不高。因此开发能够被蓝光和紫外光芯片激发的红色荧光粉是白光LED发展的关键因素。 WO42-具有特殊的性质,它可以有效吸收蓝紫光LED发射的光谱，并传递给掺杂在钨酸盐基体中的稀土离子。Eu3+离子在红光，纯红光波段有较强的发射光谱，成为当前红色稀土荧光粉中应用最广泛的稀土离子，而且Eu3+离子激发的钨酸盐的激发光谱在395nm（紫光）和465nm（蓝光）附近有两个线性激发峰，与现阶段LED芯片非常匹配，成为当前LED用红色荧光粉研究的重点。在钨酸盐体系中，利用Eu3+离子的较高4f能级激发，可以获得高效5D0→7F2跃迁而发出红光，且色纯度高。在该体系中，Eu3+激活剂浓度可以很高，甚至由摩尔分数达到100%的基质组成而不发生浓度猝灭，使其发光强度高，可以承受高功率激发。相对于其他体系的荧光体，Eu3+激发的钨酸盐体系荧光粉的固相合成温度较低，大多处于700-1200℃之间。 我们采用改进的的固相反应法成功制备了掺杂Eu3+的钨酸镧钠红色荧光粉。通过一系列先进仪器对产品进行表征，结果表明该方法合成的样品NaLa(WO4)2稀土红色荧光粉具有发光性能佳，粒度分布均匀，粒径小等优点，对于实际生产有一定的应用价值。该产品的成功制备为白光LED用稀土红色荧光粉的研究增添了发展方向，有较强的科研价值。
