白光LED用单颗粒荧光粉CaSiO3:Eu2+@BaSiO3:Eu2+@SiO2的设计合成及光谱研究

Rare earth luminescent material is an important part of phosphor-converted white LED. Now, the phosphor for white LEDs is generally synthesized by conventional high temperature solid state method and with large size, low dispersity and serious concentration quenching. Therefore, researchers devote to find new way to improve dispersity of luminescent material, such as, hydrothermal, sol-gel, co-precipitation etc. However, phosphors prepared by these method has low luminescent efficiency. This will affect the luminescence efficiency and stability of the overall device. In conclusion, this project intends to synthesis single grain col-sell phosphor CaSiO3:Eu2+ @BaSiO3:Eu2+ @SiO2 by mesoporous SiO2 as the template and raw materials, which will provided a new way for preparation of monodisperse luminescent material. At the same time, we studied the size, surface morphology, luminescent properties temperature and concentration quenching, lifetime, chromaticity coordinate and so on. .In a word, the project is expected to enrich the research of rare earth luminescence materials and white LED devices. It will provide experimental basis for design single grain luminescence material.

稀土发光材料是白光LED器件核心和关键材料之一，而目前单基质白光LED荧光粉存在颗粒较大、粒径分布不均匀、封装过程中容易发生沉降、浓度猝灭严重、湿法合成材料发光效率低等问题。本项目拟通过制备球形单分散多孔二氧化硅作为模板和反应原料，进而合成单颗粒、核-壳结构的白光LED用荧光粉CaSiO3:Eu2+@BaSiO3:Eu2+@SiO2，预期将解决目前单基质白光LED用荧光粉所面临的上述问题，为制备分散性好的新型硅酸盐材料提供新的思路。同时，研究所合成材料的表面形貌、结构、颗粒大小、光致发光性质、温度和浓度猝灭、荧光寿命、色坐标等性质，并对所合成单颗粒白光荧光粉进行白光LED器件封装，系统研究材料的粒径大小、发光性质与白光器件的光效、亮度、色坐标、色温、显色指数等性质的关系。预期本项目将丰富白光LED用稀土发光材料与器件的研究，为未来高效单颗粒白光发光材料设计提供实验依据。

稀土发光材料是白光LED器件核心和关键材料之一，而目前单基质白光LED荧光粉存在颗粒较大、粒径分布不均匀、封装过程中容易发生沉降、浓度淬灭严重、湿法合成材料发光效率低等问题。本项目通过制备球形单分散多孔二氧化硅作为模板和反应原料，采用湿法和高温固相相结合的方法，在较低的温度下制备了单颗粒白光LED用荧光粉CaSiO3:Eu2+-Mn2+，预期将解决目前单基质白光LED用荧光粉所面临的上述技术瓶颈，为制备分散性好的新型硅酸盐材料提供新的思路。同时，研究所合成材料的表面形貌、结构、颗粒大小、光致发光性质、温度和浓度猝灭、荧光寿命、色坐标等性质。结果表明该材料为球形颗粒，粒径约为700 nm，且分布均匀。紫外光激发下，材料的发射位于白光区，并且随温度的变化，发射可有冷白光移动到暖白光区。100℃和150℃时，样品的发射强度分别为室温下发射强度的70%和54%。通过荧光寿命分析科可得，最大能量传递效率为25.1%。预期本项目将丰富白光LED用稀土发光材料的研究，为未来高效单颗粒白光发光材料设计提供实验依据。