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白光LED荧光粉的制备与性能研究

作　者: 张清侠
导　师: 闫景辉
学　校: 长春理工大学
专　业: 无机化学
关键词: 白光二极管 荧光粉 微乳液-水热法 低温燃烧法 钼酸盐 硼酸盐 光色可调
分类号: TQ422
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


白光发光二极管是照明市场中的新兴产品,是实现半导体照明的必经之路。它具有高效节能、寿命长、供电简单、结构紧凑、可控性好、响应速度快、发光颜色纯正、光色多彩变幻等一系列优点。目前,白光LED仍处于初级发展阶段,荧光粉是实现白光LED非常关键的一个步骤；因此,开发高质量的荧光粉是制备高亮度、高效率和高显色指数白光LED的关键过程。本文通过不同的制备方法合成不同光色的荧光粉,主要得到以下结果：1.采用微乳液-水热法制备了CaMo04:Eu3+和CaMo04:Eu3+, yBi3+两种荧光粉。所制样品属于四方晶系。颗粒形状是四方片状,直径约为1.5-2.5μm。Eu3+临界摩尔浓度为0.05；随着Eu3+掺杂浓度的变化,色度坐标（CIE）值由橙黄色到白色实现光色调节；引入Bi3+后,使Eu3+位于616nm（5D0→7F2）处发射峰强度增强,当Bi3+浓度为0.03时,峰强最大；通过调节Bi3+摩尔浓度,CaMo04:0.05Eu3+, yBi3荧光粉的光色由橙黄色变到红色。该荧光粉在紫外和蓝光区域均有吸收,因此可用于紫外光或蓝光LED转换荧光粉。2.微乳液-水热法合成CaMo04:Eu3+, Tb3+荧光粉,通过调节Eu3+和Tb3+的比例,研究了Eu3+和Tb3+之间能量传递过程。CaMo04:Eu3+, Tb3在277nm紫外光激发下,发射光谱中同时存在Eu3+位于616nm的特征峰和Tb3+的544nm处特征发射峰。当调节Eu3+和Tb3+的摩尔浓度含量时,光色可实现由红光到绿光调节,在紫外光LED用荧光粉上具有潜在的应用前景。3.采用低温燃烧法制备了Mg5（B03）3F:Tb3+荧光粉。Mg5（B03）3F:Tb3+荧光粉属于正交晶系,结晶度良好；所制样品粒径约为1～2μm。800℃烧结的样品,Tb3+摩尔浓度为0.05时,位于543nm处发射峰强度最强,衰变时间为2.71ms。当烧结温度为900℃时,最佳掺杂摩尔浓度为0.03,衰变时间为2.24ms。通过调节Tb3+浓度光色由蓝绿色到绿色,实现光色可调。Mg5（B03）3F:Tb3+荧光粉在200～400nm范围内有宽的激发峰,故可很好地与紫外光LED芯片匹配,对于紫外光LED转换荧光粉具有重要的意义。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-20
  1.1 白光LED的发展状况及其特点  9-11
  1.2 白光LED的实现方法  11-15
    1.2.1 白光LED的结构和发光原理  11-13
    1.2.2 白光LED的获取方式  13-15
  1.3 白光LED用荧光粉的制备  15-18
    1.3.1 用于白光LED荧光粉的要求  15-16
    1.3.2 白光LED用荧光粉的制备方法  16-18
    1.3.3 发光材料的性能表征  18
  1.4 论文选题依据及其研究内容  18-20
第二章 CaMoO_4：Eu~(3+),Bi~(3+)荧光粉的制备与发光性能的研究  20-30
  2.1 实验试剂及实验仪器  20-22
  2.2 微乳液-水热法制备CaMoO_4：Eu~(3+)和CaMoO_4：Bi~(3+),Eu~(3+)荧光粉  22
  2.3 结果与讨论  22-29
    2.3.1 CaMoO_4：Eu~(3+),Bi~(3+)的晶体结构分析  22-23
    2.3.2 CaMoO_4：Eu~(3+)荧光粉的形貌和能谱分析  23-24
    2.3.3 CaMoO_4：Eu~(3+)荧光粉的发光性质  24-26
    2.3.4 激活离子浓度大小对Eu~(3+)发光的影响  26-27
    2.3.5 Bi~(3+)的掺杂对CaMoO_4：Eu~(3+)荧光粉的影响  27-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 CaMoO_4：Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉的制备及发光性能研究  30-42
  3.1 实验试剂及实验仪器  30-32
  3.2 微乳液-水热法合成CaMoO_4：Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉  32
  3.3 结果与讨论  32-41
    3.3.1 CaMoO_4：Eu~(3+),Tb~(3+)焚光粉的晶体结构  32-33
    3.3.2 CaMoO_4：Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉的发光性质  33-40
    3.3.4 CaMoO_4：Eu~(3+),Tb~(3+)荧光粉的能量传递原理  40-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章 燃烧法合成Mg_5(BO_3)_3F：Tb~(3+)荧光粉的制备及其发光性能研究  42-51
  4.1 实验试剂及仪器  42-43
  4.2 低温燃烧法制备Mg_5(BO_3)_3F ： Tb~(3+)劳光粉  43-44
  4.3 结果与讨论  44-50
    4.3.1 Mg_5(BO_3)_3F：Tb~(3+)荧光粉的晶体结构和形貌  44-45
    4.3.2 Mg_5(BO_3)_3F：Tb~(3+)荧光粉的光谱性质  45-50
  4.4 本章小结  50-51
结论  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-56
附录  56

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 光化学物质
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