【摘要】：近年來,發(fā)光二極管(LED)憑借其高亮度、高顯色指數(shù)、低能耗、長壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點,日益成為最有潛質的照明光源。因此,用于LED的紫外,近紫外發(fā)光材料的基礎研究也得到了越來越多的關注。一般來說,近紫外LED用熒光粉需要在近紫外區(qū)有較高的吸收效率,以及較高的能量轉換率。此外,熒光粉還應具有較高的熱穩(wěn)定性,以承受LED芯片工作時所產生的熱量。因此用于白光LED的鋁酸鹽,硅酸鹽熒光粉憑借其轉換效率高,化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點脫穎而出。隨著紫外、近紫外芯片的快速發(fā)展,紅、綠、藍三基色熒光粉與紫外、近紫外芯片匹配實現(xiàn)白光發(fā)射己極為普遍。然而在此三基色體系中,藍色熒光粉由于被紅色、綠色熒光粉重吸收而造成藍光部分不足,故越來越多的人們開始尋找單一基質實現(xiàn)白光發(fā)射的熒光粉。比如通過Ce3+,Mn2+離子間的能量傳遞作用,即有可能實現(xiàn)單一基質白光發(fā)射。基于以上理由,我們設計并制備了紫外、近紫外波段激發(fā)的鋁酸鹽、硅酸鹽發(fā)光材料,并研究了相應的發(fā)光性能。主要內容及結果如下：1.通過高溫固相法制備了SrAl2O4:Eu2+,M1.5Y1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+(M=Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+),及LaA103:Eu3+等鋁酸鹽熒光粉,探究了這三種鋁酸鹽熒光粉的熒光特性。實驗發(fā)現(xiàn),通過摻雜Ba2+離子、Li+離子,能夠有效的提高SrAl2O4:Eu2+的熒光性能；(M= Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+)系列熒光粉可被藍光有效激發(fā),由于所摻雜陽離子不同,藍光激發(fā)下Mg1.5y1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+呈現(xiàn)綠光發(fā)射,而Ba1.5Y1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+呈現(xiàn)黃光發(fā)射；鈣鈦礦結構熒光粉LaA103:Eu3+,在紫外激發(fā)下(328 nm)有強烈的紅光發(fā)射。2.通過高溫固相法分別制備了Ba1.1Sr0.7SiO4:0.2Eu2+、NaYSiO4:Eu3+、NaYSiO4:Ce3+、 KLaSiO4:Eu3+、KLaSiO4:Ce3+、KLaSiO4:Ce3+,Mn2+等硅酸鹽熒光粉,并探究了這6種硅酸鹽熒光粉的熒光特性。實驗發(fā)現(xiàn),隨著保溫時間的延長,Ba1.1Sr0.7SiO4:0.2Eu2+的熒光特性呈下降趨勢,摻雜Sb3+離子后,由于Sb3+、Eu2+離子間的能量傳遞作用,樣品的熒光特性明顯提高；NaYSiO4:Eu3+/KLaSiO4:Eu3+與NaYSiO4:Ce3+/KLaSiO4:Ce3+在紫外激發(fā)下,分別呈現(xiàn)紅光、藍光發(fā)射,而KLaSiO4:Ce3+,Mn2+中Ce3+?Mn2+間存在偶極-多級的能量傳遞作用,通過有效的能量傳遞,使熒光粉實現(xiàn)從藍光到橘黃光顏色的轉變,在最佳配比下(KLa0.96SiO4:0.02Ce3+,0.02Mn2+)實現(xiàn)了單一基質白光發(fā)射。
[Abstract]:In recent years, light-emitting diodes (LEDs) have increasingly become the most potential lighting source because of their high brightness, high color rendering index, low energy consumption, long life, environment-friendly and other advantages. Therefore, the basic research of ultraviolet and near-ultraviolet luminescent materials for LEDs has attracted more and more attention. In addition, the phosphor should have high thermal stability to withstand the heat generated when the LED chip works. Therefore, aluminates used in white LED, Silicate Phosphors with its high conversion efficiency, good chemical stability and other advantages stand out. With the ultraviolet, near-ultraviolet core. With the rapid development of wafers, it is very common to match red, green, blue phosphors with ultraviolet and near ultraviolet chips to achieve white light emission. However, in this three-color system, the blue phosphor is not enough because it is re-absorbed by red and green phosphors, so more and more people begin to look for a single substrate to achieve white light emission fluorescence. Based on the above reasons, we have designed and prepared luminescent materials of aluminate and silicate excited by ultraviolet and near ultraviolet bands, and studied the corresponding luminescent properties. The main contents and results are as follows: 1. Aluminate phosphors SrAl2O4:Eu2+, M1.5Y1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+ (M=Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+), and LaA103:Eu3+ were prepared, and the fluorescence characteristics of these phosphors were investigated. It was found that the fluorescence properties of SrAl2O4:Eu2+ could be effectively improved by doping Ba2+ and Li+ ions, and (M=Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ba2+) phosphors were prepared. Due to the different doped cations, Mg1.5y1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+ exhibits green emission under blue excitation, while Ba1.5Y1.5Al3.5Si1.5O12:Ce3+ exhibits yellow emission; Perovskite phosphor LaA103:Eu3+ exhibits strong red emission under ultraviolet excitation (328 nm). Silicate phosphors, such as r0.7SiO4:0.2Eu2+, NaYSiO4:Eu3+, NaYSiO4:Ce3+, KLaSiO4:Eu3+, KLaSiO4:Ce3+, KLaSiO4:Ce3+, Mn2+, have been studied and their fluorescence characteristics have been investigated. The results show that the fluorescence characteristics of Ba1.1Sr0.7SiO4:0.2Eu2+ decrease with the increase of holding time. After doping Sb3+ ions, the fluorescence properties of Ba1.1Sr0.7SiO4:0.2Eu2+ have been investigated. The fluorescence properties of the samples were obviously improved by the energy transfer between the two ions, NaYSiO4:Eu3+/KLaSiO4:Eu3+/KLaSiO4:Ce3+/KLaSiO4:Ce3+ and NaYSiO4:Ce3+/KLaSiO4:Ce3+ exhibited red and blue light emission respectively under ultraviolet excitation, while there was a dipole-multistage energy transfer between Ce3+?Mn2+ in KLaSiO4:Ce3+, Mn2+, which enabled the phosphors to realize the transition from blue light to blue light through effective energy transfer. The color change of orange light was achieved under the optimum ratio (KLa 0.96SiO 4:0.02Ce 3+, 0.02Mn 2+).
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O482.31;TN312.8

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