摘 要

我们的生活离不开照明，而照明最基本的工具就是灯。现在的时代处处都在提倡节约资源，保护环境，而白光LED（Light Emitting Diode）照明技术可以说是应运而生。它的出现很好的迎合了人们生活的需求。白光LED的发展潜力巨大。但是现阶段，这项技术也存在着种种不足，从而制约了其更快地发展。这些问题中就包括单一基质白光荧光粉的发光效率不足。因此，本文研究的目的就是制备单一基质荧光粉并研究其较好的制备工艺。

本文采用高温固相法分别制备了两种硅酸盐体系的单一基质白光荧光粉，其化学式分别为Sr₂MgSiO₅∶nEu² 和Ca₂SiO₃C1₂：nEu² ，然后分别对其进行最佳制备参数的探索，其中制备参数主要是烧结温度和掺杂Eu² 的含量。对于Sr₂MgSiO₅∶nEu² 基质的荧光粉，实验结果表明，在1350℃的烧结温度和n=0.03的掺杂浓度时，其发光性能较好。对于Ca₂SiO₃C1₂：nEu² 基质的荧光粉，在950℃的烧结温度和n=0.01的掺杂浓度时，其发光性能较好。其中在第二种样品的制备实验中，制备出了一种发光亮度特别高的样品，这还有待继续研究。

关键词：白光荧光粉；硅酸盐；高温烧结

Abstract

Our life can not be separated from the lighting, and the most basic tool is the lighting. Nowadays white LED (Light Emitting Diode) can be said to have come into being with the background of saving resources and protecting the environment . Its appearance cater to the needs of people's lives commendably. There will be a great potential for the development of white LED. But at this stage, this technology also exist problems, which restricts its development. These problems include the lack of the luminous efficiency of single matrix white light fluorescent powder. Therefore, the purpose of this paper is to prepare the single matrix fluorescence powder and study the better preparation process. 

In this paper, the single matrix white phosphors were prepared by solid-state reaction method，which are silicate system . The chemical formula respectively are Sr₂MgSiO₅∶nEu² and Ca₂SiO₃C1₂：nEu² . Then searching for the best parameters of preparation , including the sintering temperature and the concentration of doped Eu² . For the first single matrix fluorescent powder ,the experimental result showed that when the concentration is 0.03 and the sintering temperature is 1350 ℃, the luminescence performance of phosphor powder is better. For second one, when the concentration is 0.01 and the sintering temperature is 950℃, the luminescence performance of phosphor powder is better.In the preparation experiment of second kinds of samples, a kind of especially high luminous brightness sample is prepared, which is still to be studied.

Key word：white phosphor；silicate；high sintering

目 录

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 白光LED的研究现状 1

1.3 LED的基本原理与结构 2

1.4 白光LED的实现方式 4

1.4.1 荧光转换技术 4

1.4.2 红蓝绿三基色多晶片技术 5

1.4.3 多量子阱技术 5

1.5 白光荧光粉的基本概况 5

1.5.1 硅酸盐体系SMWP的分类 6

1.5.2 白光荧光粉的制备工艺 8

1.5.3 硅酸盐体系SMWP的缺陷 9

1.6 本文的研究意义和内容 10

1.6.1 研究意义 10

1.6.2 研究内容 10

第2章 实验内容与样品的表征手段 11

2.1 实验原料与制备设备 11

2.1.1 实验原料 11

2.1.2 合成设备与仪器 11

2.2 荧光粉的制备过程 11

2.3 产物的性能测试与表征方法 11

第3章 Sr₂MgSiO₅∶nEu² 白光荧光粉的制备 13

3.1 不同的烧结温度制备Sr₂MgSiO₅∶nEu² 样品 13

3.2 掺杂不同含量Eu² 制备Sr₂MgSiO₅∶nEu² 样品 14

3.3 本章小结 16

第4章 Ca₂SiO₃C1₂：nEu² 白光荧光粉的制备 17

4.1 不同的烧结温度制备Ca₂SiO₃C1₂：nEu² 样品 17

4.2 掺杂不同含量Eu² 制备Ca₂SiO₃C1₂：nEu² 样品 18

4.3 本章小结 20

第5章 结论 21

参考文献 22

致谢 24

第1章 绪论

1.1 引言

从很早之前开始，人们仿佛就已经对光产生依赖。黑暗中，人们认为有光存在的地方就有希望。所以从古至今，照明，在人类生活中扮演着重要的角色。远古时代，人类祖先通过钻木取火获得光与温暖。随着时间的推移，人们相继使用柴火、油、蜡烛及煤气来作为发光的燃料。一直到1879年，爱迪生制造了具有现代意义的电灯,开启了人类用灯、用电照明的先河。20世纪中期，荧光灯凭借优异的性能使其从一诞生就受到了人们的青睐。随着科技的发展，LED照明技术迅速崛起。到目前为止，LED照明技术发展趋于完善，相较于传统光源，其优点众多^[1]，具体如表1.1。

表1.1 LED照明与传统照明比较

从三种照明方式的对比中可以看出，白光LED照明相比于其他两种照明方式，综合性能最为优异，特别是在节能、环保等方面的价值不可估量。我国人口众多，环境与能源问题在中国表现得尤为明显，将来的世界是否美好，与我们现在所作所为息息相关，我国应该大力提倡节能与环保，去顺应现阶段的发展规律。所以，白光LED照明技术的推广，对于现阶段我国建设资源节约型和环境友好型社会有极大的帮助。