白光LED用蓝色荧光粉NaxK1-xSrPO4：Re (Re=Eu2+,Tb3+)的制备及发光性质的研究

论文摘要

近紫外光/紫光芯片组合三基色荧光粉可构成兼具高发光效率和高显色性白光LED,在照明和显示领域有广泛应用。针对近紫外光/紫光芯片对蓝色荧光粉性能的要求,本文用高温固相法合成了适合其激发的NaxK1-xSrPO4:Re (Re=Eu2+, Tb3+)蓝色荧光粉,通过对晶体结构、X射线衍射图谱、SEM图、光致发光的发光光谱和激发光谱以及阴极射线发光的分析,研究了NaxK1-xSrPO4:Re (Re=Eu2+, Tb3+)的发光性质以及Na+离子和Tb3+离子的加入对NaxK1-xSrPO4: Eu2+发光性质的影响。NaxK1-xSrPO4: Eu2+的光致发光性质研究表明,NaxK1-xSrPO4:Eu2+可被近紫外光/紫光有效激发,随Na+离子掺杂浓度的增加,激发谱带带边逐渐红移。NaxK1-xSrPO4:Eu2+有两个发光峰,分别在435 nm和490 nm附近。随Na+离子掺杂浓度的增加两个发光峰红移,并且435nm附近的发光峰发光强度减弱,490nm附近的发光峰位的发光强度变强,发光逐渐由深蓝色转变为蓝绿色。显微阴极射线发光图像分析也表明随Na+离子掺入的增多荧光粉颗粒发光中490nm发射峰贡献逐渐增强,并且所有荧光粉颗粒均呈现均匀发光。上述结果说明Na+离子能均匀替代KSrPO4基质晶格中的K+离子,由于Na+更小的离子半径增强了其近邻Eu2+的5d能级的晶体场劈裂,导致发光峰位的红移。进一步向Na0.6K0.4SrPO4:Eu2+中引入Tb3+第二激活剂后在光谱绿区观察到了Tb3+离子的特征发射峰,分别对应5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4和5D4→7F3跃迁。随Tb3+浓度增大,Eu2+发射强度降低,而Tb3+发光增强。综合发光和激发光谱验证了在Na0.6K0.4SrPO4:Eu2+, Tb3+中Eu2+和Tb3+之间存在能量传递过程。综上表明NaxK1-xSrPO4:Re (Re=Eu2+, Tb3+)是一种很有前途的白光LED用蓝色荧光粉,此外其优异的阴极射线发光性质表明NaxK1-xSrPO4:Eu2+在场致发光领域也有潜在应用价值。

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摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 引言

1.2 白光LED 的原理、构成方式与应用领域

1.2.1 LED 原理及构成方式

1.2.2 白光LED 的实现方法

1.2.3 白光LED 的优点和应用领域应用

1.3 白光LED 用荧光粉概述

1.3.1 荧光粉的组成与发光原理

1.3.2 白光LED 用荧光粉简介

1.3.3 白光LED 用荧光粉的制备方法

1.4 论文选题依据与研究目标

1.4.1 论文选题依据

1.4.2 论文研究对象

1.4.3 论文研究方法和内容

第2章实验

2.1 实验原料及实验仪器设备

2.1.1 实验原料

2.1.2 实验仪器和设备

2.2 样品制备

2.3 样品表征

2.3.1 X 射线衍射

2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）

2.3.3 光致激发光谱

2.3.4 光致发射光谱

2.3.5 阴极射线发光光谱

2.3.6 CIE 色度坐标

xSr_1-xPO₄:Eu²⁺发光性质的研究'>第3章 Na_xSr_1-xPO₄:Eu²⁺发光性质的研究

xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺发光性质的研究'>3.1 Na_xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺发光性质的研究

xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺的结构与形貌表征'>3.1.1 Na_xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺的结构与形貌表征

xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺光致发光性质的研究'>3.1.2 Na_xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺光致发光性质的研究

xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺阴极射线发光性质的研究'>3.1.3 Na_xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺阴极射线发光性质的研究

3.1.4 小结

2+离子在Na_xK_1-xSrPO₄晶格中替换位置的研究'>3.2 Eu²⁺离子在Na_xK_1-xSrPO₄晶格中替换位置的研究

3.2.1 X 射线衍射

3.2.2 发射光谱

3.2.3 小结

2+的掺杂浓度对Na_0.6K_0.4SrPO₄:Eu²⁺发光强度的影响'>3.3 Eu²⁺的掺杂浓度对Na_0.6K_0.4SrPO₄:Eu²⁺发光强度的影响

0.6K_0.4Sr_1-xPO₄:Eu²⁺x的X 射线衍射'>3.3.1 Na_0.6K_0.4Sr_1-xPO₄:Eu²⁺x的X 射线衍射

0.6K_0.4Sr_1-xPO₄:Eu²⁺x的发射光谱'>3.3.2 Na_0.6K_0.4Sr_1-xPO₄:Eu²⁺x的发射光谱

3.3.3 小结

xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺, Tb³⁺发光性质的研究'>第4章 Na_xK_1-xSrPO₄:Eu²⁺, Tb³⁺发光性质的研究

4.1 引言

4.2 结果与讨论

0.6K_0.4Sr^0.995-xPO₄:Eu²⁺0.005, Tb³⁺x的X 射线衍射'>4.2.1 Na_0.6K_0.4Sr^0.995-xPO₄:Eu²⁺0.005, Tb³⁺x的X 射线衍射

0.6K_0.4Sr^0.995-xPO₄:Eu²⁺0.005, Tb³⁺x的发射光谱'>4.2.2 Na_0.6K_0.4Sr^0.995-xPO₄:Eu²⁺0.005, Tb³⁺x的发射光谱

2+和Tb³⁺之间的能量传递'>4.2.3 Eu²⁺和Tb³⁺之间的能量传递

4.3 小结

第5章结论

参考文献

致谢

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