白光LED用新型荧光粉的制备与性能研究

论文摘要

白光LED-第四代绿色环保照明光源,在显示器件和光纤通信等方面应用广泛。已有的白光LED用荧光粉中,缺乏性能优良的红色荧光材料。在众多无机化合物中,钨青铜结构铌酸盐体系的化学及热稳定性优异、成本低廉、组分及结构丰富,是潜在的优良荧光基质材料,具有重要的实用及科学意义。本论文利用高温固相法制备了具有钨青铜结构的（A1）4（A2）2（C）4Nb10O30（A1=K,Ba,Sr,Ca;A2=Sr,Ca;C=Vacancy）体系的新型荧光材料,然后再利用X射线衍射、紫外可见吸收光谱、荧光光谱等技术研究其光吸收及光发射性质,发现了几种具有应用价值的红色白光LED用荧光材料。获得的主要结果如下：1.成功制备了Sr0.3Ba0.7Nb2O6:Eu3+和Sr0.3Ca0.7Nb2O6:Eu3+荧光粉,都发射红色光,Sr0.3Ca0.7Nb2O6:Eu3+较之Sr0.3Ba0.7Nb2O6:Eu3+可达到更高强度,I612（5Do-7F2）/I592（5D0-7F1）比值均为6。两者最佳激发区均在紫外区,蓝光区强度也相当高,此类荧光粉可用作为紫外激发和蓝光激发红粉。2.成功制备了ANb2O6:0.3Eu3+（A=Ba,Sr,Ca）体系,BaNb2O6:0.3Eu3+和SrNb2O6:0.3Eu3+发射橙红色光,CaNb2O6:0.3Eu3+发射红色光,CaNb2O6:0.3Eu3+比BaNb2O6:0.3Eu3+和SrNb2O6:Eu3+发射更强的光。三个样品的最佳激发区在紫外区,蓝光区强度也相当高,均可作为紫外激发和蓝光激发红粉。3.A2KNb5O15:0.3Eu3+（A= Ba,Sr,Ca）体系中,Ca2KNb5O15:0.3Eu3+发射强烈的红色光。Sr2KNb5O15:0.3Eu3+和Ba2KNb5O15:0.3Eu3+均发射橙红光。发光强度Ca盐>Sr盐>Ba盐。三样品的主激发区域均在紫外区域,蓝光区域强度也相对很高,此体系可和紫外LED、蓝光LED芯片相匹配,用作白光LED中的红色组分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 发光基础
• 1.1.1 发光的定义
• 1.1.2 发光的分类
• 1.1.3 发光的基本原理
• 1.1.3.1 能带理论
• 1.1.3.2 稀土元素以及光谱学性质
• 1.1.3.2.1 稀土元素的主要物理化学性质
• 1.1.3.2.2 稀土元素基态的电子层构型
• 1.1.3.2.3 镧系元素的光谱项
• 1.1.3.2.4 三价镧系元素离子的能级
• 1.1.3.2.5 稀土离子的能级跃迁
• 1.2 白光LED和荧光粉的制备
• 1.2.1 白光LED的结构
• 1.2.2 白光LED的技术制备
• 1.2.3 白光LED用荧光粉的种类
• 1.2.4 白光LED用荧光粉的制备方法
• 1.2.4.1 高温固相法
• 1.2.4.2 溶胶-凝胶法
• 1.2.4.3 沉淀法
• 1.2.4.5 喷雾热解法
• 1.2.5 白光LED国内外发展现状与趋势
• 1.3 选题思路以及研究内容
• 1.3.1 基质材料的选择
• 1.3.2 研究内容和目标
• 第二章 实验试剂、设备及表征方法
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验设备与仪器
• 2.3 表征方法
• 2.3.1 粉末X射线衍射（XRD）
• 2.3.2 光谱测试
• 1）₄（A₂）₂（C）₄Nb₁₀O₃₀（A₁=K,Ba,Sr,Ca;A₂=Sr,Ca;C=Vacancy）钨青铜系列荧光粉的制备和性能研究'>第三章 （A₁）₄（A₂）₂（C）₄Nb₁₀O₃₀（A₁=K,Ba,Sr,Ca;A₂=Sr,Ca;C=Vacancy）钨青铜系列荧光粉的制备和性能研究
• 3.1 引言
• 1）₄（A₂）₂（C）₄Nb₁₀O₃₀（A₁=K,Ba,Sr,Ca;A₂=Sr,Ca;C=Vacancy）的晶体结构'>3.2 （A₁）₄（A₂）₂（C）₄Nb₁₀O₃₀（A₁=K,Ba,Sr,Ca;A₂=Sr,Ca;C=Vacancy）的晶体结构
• 3.3 实验部分
• 1）₄（A₂）₂（C）₄Nb₁₀O₃₀（A₁=K,Ba,Sr,Ca;A₂=Sr,Ca;C=Vacancy）红色荧光材料的性能'>3.4 （A₁）₄（A₂）₂（C）₄Nb₁₀O₃₀（A₁=K,Ba,Sr,Ca;A₂=Sr,Ca;C=Vacancy）红色荧光材料的性能
• 0.3Ba_0.7Nb₂O₆:Eu₃₊和Sr_0.3Ca_0.7Nb₂O₆:Eu₃₊荧光粉的性能'>3.4.1 Sr_0.3Ba_0.7Nb₂O₆:Eu₃₊和Sr_0.3Ca_0.7Nb₂O₆:Eu₃₊荧光粉的性能
• 2O₆:0.3Eu³⁺（A=Ba,Sr,Ca）荧光粉的性能'>3.4.2 ANb₂O₆:0.3Eu³⁺（A=Ba,Sr,Ca）荧光粉的性能
• 2KNb₅O₁₅:0.3Eu³⁺（A=Ba,Sr,Ca）荧光粉的性能'>3.4.3 A₂KNb₅O₁₅:0.3Eu³⁺（A=Ba,Sr,Ca）荧光粉的性能
• 3.4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢