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信息检索最终论文

1、选题的缘由及意义

选题的原由：

选题的意义：

二、文献综合调研内容

（一）LED发光材料

1.中文期刊、学位论文、中文期刊

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1

与LED匹配的白光发射荧光体的研究进展

刘洁;孙家跃北京工商大学化学与环境工程学院;石春山

化学通报

2005/06/18

期刊

127

766

刘洁,孙家跃北京工商大学化学与环境工程学院,石春山.与LED匹配的白光发射荧光体的研究进展[J].化学通报,2005,06:

417-424

【摘要】 综述了自1996年第一个YAG:

Ce+InGaN白光LED问世以来与LED匹配的白光发射荧光体的研究进展。

介绍了对传统光转换材料YAG:

Ce的改良工作,包括发射位置的调节、显色性的提高。

介绍了新型的光转换材料Sr3SiO5:

Eu2+、SrGa2S4:

Eu2+、CaAlSiON:

Eu2+、BAM:

Eu2++Mn2+和一些发光聚合物等。

最后展望了该类发光材料的发展趋势。

【关键词】 白光LED； 光转换材料； YAG:

Ce

1引言

1基于蓝光LED的光转换型白光发射体系

1.1Y3Al5O12:

Ce3+与蓝光InGaN匹配的白光发射体系

1.2新型的光转换材料

2基于近紫外LED的光转换型白光发射体系

3结语

参考文献

引言：

获取白光LED的途径大约有三种,即光转换型、多色组合型和多量子阱型，综合技术、工艺、生产成本等因素的影响,目前最有可能实现产业化的是光转换型白光LED,光转换材料的研究也是当今发光材料研究领域。

1基于蓝光LED的光转换型白光发射体系

1.1Y3Al5O12:

Ce3+与蓝光InGaN匹配的白光发射体系

①YAG:

Ce3+吸收与发射位置的调节，在实际应用中,需要不同色温、色坐标的白光发射。

由于荧光材料的发射位置与色坐标和色温有直接联系,故调节YAG:

Ce3+激发、发射位置的研究具有十分重要的意义。

②温度及工作电流对白光发射的影响，该白光发射体系在工作一段时间后温度会显著升高。

如图5所示,位于460nm附近的InGaN的电致发光随温度升高逐渐红移,发射逐渐减弱。

③提高显色性的研究。

该体系的白光发射由蓝光和黄光复合而成,由于缺乏红光,显色性较差。

通过加入红光光转换材料可以弥补这一缺陷,如ZnCdS:

Ag+Cl、LumogenF[17]、Y2O3:

Eu3+[18]、（Gd1.83Al0.05）O3:

Eu3+0.12[18]和LiEuW2O8[19,20]等。

③相关图谱

1.2新型的光转换材料

YAG:

Ce是一种性能非常好的光转换材料,但是也存在合成温度高、发光强度和显色性不好等缺点。

①Sr3SiO5:

Eu2+Park等[23]报道了新型的光转换材料———铕激活的硅酸锶Sr2SiO4:

Eu2+和Sr3SiO5:

Eu2+。

Sr2SiO4:

Eu2+与发射400nm蓝光的InGaN匹配产生白光。

②SrGa2S4:

Eu2+SrGa2S4:

Eu2+也是一种新型的蓝光光转换材料,其吸收带位于330～480nm,主发射峰位于536nm附近,半高宽为2000cm-1。

③相关图谱

2基于近紫外LED的光转换型白光发射体系

①在365nm紫外光的激发下,ZnCdS:

Ag、ZnCdS:

Cu+Al和ZnS:

Ag可分别发射红光、黄光和绿光,。

在工作电流为10mA的UVLED的激发下,ZnS:

Ag+、（Zn,Cd）S:

Cu+Al和ZnCdS:

Ag发射白光的色坐标、色温和显色指数分别为（x,y）=（0.29,0.33）、Tc=7700K和Ra=70。

Murakami等[37,38]报道了基于UVLED采用ZnS:

Cu+Al、（Sr,Ca,Ba,Mg）10（PO4）6Cl2:

Eu2+和Y2O2S:

Eu3+作为光转换材料白光发射体系。

在10mA的工作电流下,该体系白光发射的色坐标（x,y）、色温（Tc）和显色指数（Ra）分别为（x,y）=（0.31,0.34）、Tc=6900K和Ra=83,可以看到用另外两种高压汞灯用荧光粉硫化物荧光粉可以使白光发射的色坐标和显色指数有了一定的提高。

②Mani等采用Ba2（Mg,Zn）Si2O7:

Eu2+和一些红光转换材料与近紫外LED复合得到白光LED灯,具有很好的发光性质。

如BaMgAl10O17:

Eu2+和一些硫化物共同作为光转换材料也可以得到高显色性、高流明的白光LED灯。

③相关图谱

结论：

总的来说,YAG:

Ce是一种优秀的蓝光光转换材料,它具有能量亏损小、发射效率高、耐二极管辐射的优点。

YAG:

Ce与蓝光LED匹配制得的白光LED灯流明功效可达到20～30lmW,与白炽灯、荧光灯相当。

但是该白光发射体系也存在一定的不足,主要是二极管的工作温度及电流改变后,蓝光发射产生一定的位移,YAG:

Ce的发射也产生一定位移,从而导致白光发射不稳定,另外,YAG:

Ce的合成温度较高,对合成工艺也提出了更高的要求,这些都是需要解决的问题。

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白光LED用荧光材料的制备及性能研究

郝海涛

太原理工大学

2006-05-01

硕士

23

1600

[1]郝海涛.白光LED用荧光材料的制备及性能研究[D].太原理工大学,2006.

【摘要】 白光LED具有耗电量小、寿命长、环保、响应速度快等优点。

随着发光效率的提高和生产成本的降低，白光LED预计必将成为继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯后的新一代照明光源。

半导体照明将成为21世纪最具发展前景的高新技术领域。

实现半导体白光照明的主要途径有以下两种：

一是利用红、绿和蓝三基色的半导体LED芯片组合来实现白光照明；二是在超高亮度GaN基蓝、绿和紫外LED芯片上涂敷相应组分的荧光物质来实现白光照明，这类荧光物质就是白光LED用荧光材料。

本文以白光LED用荧光材料为研究对象，采用高能球磨与反应烧结法、共沉淀法合成了应用最广泛白光LED用荧光材料——钇铝石榴石（Y3Al5O12，简称YAG）荧光粉，并用荧光转换法制备了性能优良的白光LED。

采用X射线衍射仪对粉末样品的物相结构进行分析：

采用荧光光谱仪测试了样品的激发光谱和发射光谱；采用场发射扫描电子显微镜对样品的微观结构和形貌进行表征，测试了样品的能量散射谱；并采用粒度仪测试了样品的粒度分布。

大量的实验结果表明：

①、采用高能球磨和反应烧结相结合的方法，在1300℃反应6h得到了单一物相的、发光性能良好的YAG荧光粉，产物颗粒尺寸分布均匀，无团聚，近似呈球形，平均粒度在2μm左右；加入适量助熔剂有助于合成发光性能好的YAG荧光粉，且不会引入杂相：

采用共沉淀法在900℃获得了纳米级的YAG荧光粉，但其团聚现象严重，发光亮度偏低。

②、YAG：

Ce3+荧光粉的激发光谱为双峰结构，两主峰位

【关键词】 固体照明光源； 白光发光二极管； YAG荧光粉； 烧结； 掺杂； 光谱； 

1绪论

1.1引言

1.2白光发光二极管基本原理

1.3白光LED用荧光粉

1.4本论文的研究目的和内容

2忆铝石榴石荧光粉及白光印的制

2.1实验原料

2.2实验装置

2.3性能测试

2.4高能球磨和反应烧结法制备荧光粉

2.5共沉淀法制备荧光粉

2.6白光的制备

3忆铝石榴石荧光粉的结构表征

3.1高能球磨与反应烧结法制备的荧光粉结果分析

3.2共沉淀法制备的荧光粉结果分

3.3两种方法制备的荧光粉性能比较

3.4本章小结

4忆铝石榴石荧光粉的发光特性分析

4.1稀土离子的电子跃迁

4.2基质和激活剂在发光中的作用机理

4.3饰离子的掺杂量对荧光粉光谱特性的影响

4.4车离子的掺杂量对荧光粉光谱特性的影响

4.5本章小结

5白光发光二极管的性能测试

5.1发射光谱的测试

5.2色坐标的测试

5.3色温和显色指数的测试

5.4本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

引言

由于白光光效的迅速提高,加之它体积小、耐振动、响应速度快、方向性好、寿命长达数万小时,光色接近白炽灯的光色,可低压驱动,无汞和铅的污染,专家预计,半导体照明将成为世纪最具有发展前景的高新技术领域,可能发展成为用来替代白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯的主要绿色光源。

1.2白光发光二极管基本原理

发光二极管发光有二种第一种是注入的电子与价带空穴的复合是在P区中发生,则可直接复合产生发光或者注入的电子先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光,这种情况下发出的光为可见光。

第二种是注入的电子有一些被非发光中心捕获,而后再与空穴复合,由于释放的能量不大,虽然能够发光,但所发出的光是不可见的,即不可见光。

1.3白光LED用荧光粉

现在比较常用的是第三代的稀土荧光粉，其有吸收激发能量的能力强,转换效率高，物理化学性质稳定,可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用等优点。

按稀土离子作为激活剂和稀土化合物作为基质材料分为两类。

2忆铝石榴石荧光粉及白光印的制

2.4高能球磨和反应烧结法制备荧光粉

高能球磨方法分为两大类初始研磨组元为单质元素,且球磨过程中单质元素结合形成合金的,称为机械合金化初始研磨物质为化合物,球磨过程中化合物性质不发生改变的称为机械研磨。

2.5共沉淀法制备荧光粉

共沉淀反应是将两种以上金属离子从同一溶液中同时共沉淀下来,然后将沉淀在适当温度下灼烧生成产物。

共沉淀法分为正向滴定和反向滴定两种方式,正向滴定是将沉淀液滴入到盐溶液中,反向滴定是将盐溶液滴入到沉淀剂中。

在同时存在两种以上阳离子时,反向滴定能够获得均匀程度更好的前驱物。

因此,下面的实验采用反向滴定来制备前驱物。

2.6白光的制备

有烧结、键合、涂粉、灌封等过程。

3忆铝石榴石荧光粉的结构表征

3.1高能球磨与反应烧结法制备的荧光粉结果分析

温度以指数的关系影响扩散系数,随着温度的升高,扩散系数显著增加。

但是对于固相反应,由于扩散不容易进行,特别是对于扩散距离较大的长程扩散,温度对扩散的影响还是有限的,这时扩散距离显得十分重要。

此外,从反应过程动力学来看,固相反应生成新化合物的过程包括新化合物生成、化合物晶体长大和结构缺陷消除等阶段。

反应物的颗粒尺寸、混合的均匀程度对反应过程动力学有很大的影响。

3.2共沉淀法制备的荧光粉结果分

结果如图一所示。

从图中可知大部分失重发生在℃以下,几乎占总失重的。

这主要归因于氨的分解,吸附以及化学结合分子水的排除和部分的碳酸盐的分解反应。

在更高温度下的失重则是由于碳酸根的进一步分解引起的。

从差热曲线可见在℃左右己有明显的放热峰,应该是晶相的形成所产生的考虑到差热分析的滞后效应,晶相的形成应该在更低的温度。

4忆铝石榴石荧光粉的发光特性分析

4.1稀土离子的电子跃迁

分F-F电子跃迁，F-D跃迁，稀土离子与相邻阴离子间的电荷转移跃迁三种。

4.2基质和激活剂在发光中的作用机理

稀土材料是存在缺陷或存在镶嵌原子的化合物,在晶体发光材料中存在的缺陷一方面使晶体的内能提高另一方面,晶体中的缺陷又构成陷阱,在能量传递和质点扩散过程中,陷阱因俘获电子或离子等粒子而使其能量降低,降低发光材料的发光效率。

4.3饰离子的掺杂量对荧光粉光谱特性的影响

4.4车离子的掺杂量对荧光粉光谱特性的影响

在稀土一铝石榴石的体系中,掺杂离子与周围环境的相互作用几乎可以连续调节'一,这对于研究影响发光性质主要因素非常有利。

但在配位环境变化较大的体系中,晶体场的影响会比较明显。

从这个意义讲,在稀土铝石榴石的体系中的光谱变化规律具有一定特殊性。

5白光发光二极管的性能测试

5.1发射光谱的测试

发射光谱是由两个发射谱带组成,一个是峰值在460nm处的窄带光谱,一个是峰值在530-570nm的宽带光谱,其中宽带光谱被分裂成两个发射峰,原因可能是由于测试仪器误差所致。

窄带光谱来自GaN基蓝光芯片的发光,与合成的荧光粉激发波长完全匹配,宽带发射峰来自荧光粉的发射。

5.3色温和显色指数的测试

在一定工作电流和工作电压二的条件下,采用掺杂礼离子的荧光粉,可以降低白光发光二极管的色温,增大其色坐标,当荧光粉组成一定配比时,白光色温、色坐标、显色指数,基本符合照明要求。

虽然色坐标值有所增加,但x值仍然偏小,说明光色中缺少红色成分。

结论

本文采用射线衍射分析了产物的晶体结构,采用激发光谱和发射光谱研究了基质中饰离子的发光特性以及礼离子的掺杂对它的影响,并用位形坐标示意图定性地加以解释,采用场发射扫描电子显微镜观察了产物的微观结构和形貌,测试了产物的能量色散谱,采用粒度分析仪测试了产物的粒度分布,采用光谱分析系统测试了白光发光二极管的发光性能。

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3

用于白光LED的单一基质白光荧光粉Ca_2SiO_3Cl_2:

Eu~（2+）,Mn~（2+）的发光性质

杨志平,刘玉峰,王利伟,余泉茂,熊志军,徐小岭

物理学报

2007-01-12

期刊

117

1221

[1]杨志平,刘玉峰,王利伟,余泉茂,熊志军,徐小岭.用于白光LED的单一基质白光荧光粉Ca_2SiO_3Cl_2:

Eu~（2+）,Mn~（2+）的发光性质[J].物理学报,2007,01:

546-550.

【摘要】 白光LED被称作新一代照明光源,有着广阔的应用前景。

紫外-近紫外光激发的白光LED用单一基质白光荧光粉因具有独特的优势,成为当前白光LED用光转换材料的研究热点。

本文全面综述了国内外这一领域的最新研究进展,阐述了单一离子激活,Eu2+/Mn2+、Eu2+/Ce3+、Ce3+/Mn2+、Tm3+/Dy3+、Eu3+/Dy3+共激活和三离子共激活的单一基质白光荧光粉的研究结果和最新进展,对相应的硅酸盐、卤硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、铝酸盐等体系的光致发光及其调控机理进行了简要说明。

另外,对该类材料目前存在的问题及未来发展方向进行了分析。

【关键词】 荧光粉； 白光LED； 单一基质； 光致发光； 光转换； ；

1.引言

2.实验

3.讨论与结果

3.1Eu2+,Mn2+的掺入对Ca2SiO3Cl2样品晶格结构的影响

3.2Ca2SiO3Cl2:

Eu2+,Mn2+样品的发光性质

3.3Eu2+,Mn2+浓度对Ca2SiO3Cl2:

xEu2+,yMn2+发射光谱的影响

4.结论

采用固相法在较低温度下合成了Ca2SiO3Cl2:

xEu2+,yMn2+白光荧光粉,Eu2+离子在Ca2SiO3Cl2晶体中占据不同的Ca2+（Ⅰ）和Ca2+（Ⅱ）格位,形成的两类中心的5d※4f跃迁发光.单独掺杂Mn2+的Ca2SiO3Cl2样品不发光,当用Eu2+和Mn2+共激活时,Mn2+离子在Ca2SiO3Cl2晶体中占据Ca2+格位,Eu2+（Ⅰ）中心向Mn2+中心的能量传递十分明显,敏化Mn2+离子4T1（4G）※6A1k（6S）跃迁而产生578nm的红光发射.425nm,498nm和578nm三个谱带叠加从而在单一基质中发射.Ca2SiO3Cl2:

xEu2+,yMn2+在紫外_近紫外波段（350—410nm）范围内有很强的激发,是一种很适合InGaN

管芯激发的单一基质白光LED荧光粉。

2.图书（来源当当网图书检索）

图书（参考文献的格式——作者.书名[M].版本（第版）.出版地：

出版者，出版年）

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1

白光LED用几种典型发光材料的制备

董丽敏

化学工业出版社

长春

2014/04

1

目目录

第1章白光LED及发光材料概述

1.1白光LED及主要构成方式

1.2白光LED用发光材料及发光原理

1.2.1白光LED用发光材料

1.2.2光致发光及发光过程

1.2.3能带理论

1.3白光LED用发光材料的光学性能指标

1.3.1漫反射光谱

1.3.2激发光谱

1.3.3发射光谱

1.3.4光通量

1.3.5发光强度及亮度

1.3.6发光效率

1.3.7余辉

1.3.8色坐标

1.3.9色温

1.3.10光色

1.3.11显色指数

1.4发光材料主要分析方法

1.4.1形貌的分析

1.4.2成分结构分析

1.4.3光学性能的测试

第2章发光材料的制备

2.1高温法制备发光材料

2.1.1高温固相法

2.1.2燃烧法

2.1.3微波加热法

2.1.4喷雾热解法

2.2溶液法制备发光材料

2.2.1沉淀法

2.2.2溶胶.凝胶法

2.2.3水热法

2.3其他方法制备发光材料

2.3.1超声化学法

2.3.2微乳液法

2.3.3熔盐法

2.3.4模板法

第3章红色发光材料的制备技术

3.1锡酸盐发光材料

3.1.1稀土锡酸盐

3.1.2碱土偏锡酸盐

3.2钒酸盐发光材料

3.2.1钒酸钇发光材料

3.2.2钒磷/钒硼酸盐

3.3钛酸盐发光材料

3.3.1样品的制备

3.3.2发光材料性能分析

3.3.3反应条件影响分析

3.3.4CIE色坐标分析

3.4磷酸盐发光材料

3.4.1样品制备

3.4.2XRD分析

3.4.3热分析

3.4.4荧光性能分析

3.4.5SEM分析

3.5硼酸盐发光材料

3.5.1样品的制备

3.5.2XRD分析

3.5.3热分析

3.5.4荧光性能分析

3.5.5SEM分析

第4章绿色发光材料的制备技术

4.1卤磷酸盐发光材料

4.1.1卤磷酸盐的制备

4.1.2前驱体制备的影响因素

4.1.3烧结工艺研究

4.1.4振动光谱分析

4.1.5荧光性能研究

4.1.6元素变化研究

4.2磷酸盐发光材料

4.2.1样品制备

4.2.2稀土磷酸盐

4.2.3碱土磷酸盐

4.3铝酸盐发光材料

4.3.1晶型结构

4.3.2YAG的制备

4.3.3YAG荧光性能分析

4.3.4微波加热制备YAG∶Ce，Tb

4.4硼磷/硼铝酸盐发光材料

4.4.1硼磷酸盐

4.4.2硼铝酸盐

第5章蓝色及白色发光材料的制备技术

5.1硅酸盐发光材料

5.1.1硅酸盐（蓝）

5.1.2硅酸盐（白）

5.2氧化物发光材料

5.2.1样品的制备

5.2.2ZnO∶Tm，Gd发光材料分析

5.2.3ZnO∶Eu，Mn发光材料分析

5.2.4不同工艺对比分析

5.3硼酸盐发光材料

5.3.1样品制备

5.3.2Sr3.x.yB2O6∶xEu3+，yDy3+制备及性能研究

5.3.3Ba3.x.yBP3O12∶xEu3+，yDy3+制备

及性能研究

5.4磷酸盐发光材料

5.4.1YPO4∶Ce3+的性能研究

5.4.2Ba3（PO4）2∶Tm3+，Gd3+的性能研究

参考文献

3.专利

专利（参考文献的格式——专利申请者.专利题名[P].专利国别.专利文献种类，专利出版日期）

序号

专利名称

发明人

来源数据库

申请人

申请日

公开日

1

一种LED荧光粉及其制备方法

俞瀚;杨成钢

中国专利

福州大学

2015-02-16

2015-05-13

[2]俞瀚,杨成钢.一种LED荧光粉及其制备方法[P].福建CN104610968A,2015-05-13.

2

一种白光LED用单一基质全色荧光粉材料及其制备方法

史永胜;李晓明;乔畅君;宁青菊;董成思;代旭飞;胡昌志

中国专利

陕西科技大学

2014-03-25

2014-12-24

[1]史永胜,李晓明,乔畅君,宁青菊,董成思,代旭飞,胡昌志.一种白光LED用单一基质全色荧光粉材料及其制备方法[P].陕西：

CN104232080A,2014-12-24.

4.标准

标准（参考文献的格式——标准号.标准名称[S]）

序号

标准名称

标准号

更新日期

来源

1

白光LED灯用稀土黄色荧光粉试验方法　第1部分：

光谱性能的测定

GB/T23595.1-2009

2010-06-01

国家标准

[1]GB/T23595.1-2009,白光LED灯用稀土黄色荧光粉试验方法　第1部分：

光谱性能的测定[S].

2

UseofLEDsignalheadsinroadtrafficsignalsystems

BSDDCLC/TS50509-2007

2008-10-20

国外标准

[1]BSDDCLC/TS50509-2007, UseofLEDsignalheadsinroadtrafficsignalsystems[S].

5.法律法规

序号

法律法规

1

[1]国务院. 国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见[L].2011-05-10

工业和信息化部关于印发稀土行业发展规划（2016－2020年）的通知

各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门，有关行业协会，有关中央企业：

为贯彻落实《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《中国制造2025》和《国务院关于促进稀土行业持续健康发展的若干意见》，促进稀土行业可持续发展。

【发布机关】 工业和信息化部

【发布日期】2016-09-29

【实施日期】2016-09-29

【发文字号】工信部规[2016]319号

【关键词】 稀土行业； 

【效力级别】部门规章及文件

【时效性】现行有效

6.英文（文摘、期刊、学位论文）

序号

数据库

文摘

1

WOK

DaylightSensing LED Lighting System

（标题翻译：

日光感应LED照明系统）

作者:

 Li,Shuai; Pandharipande,Ashish; Willems,FransM.J

摘要

Adaptationofartificiallightbasedontheavailableamountofdaylightisknowntobeeffectiveforenergysavings.（第一句翻译：

适应基于可用的人造光的日光量是有效的节省能源。

）Toachievesuchdaylightcontrol,thestate-of-the-artlightingsystemsuseexternalphotodetectors.Thephotodetectormeasuresthecombinedcontributionofartificiallightanddaylight,andclosed-loopcontrolschemesareusedtodeterminethedimminglevelsofluminairestoproducetherightamountof