碱金属离子对SrCl_2:Eu~(2+)发光特性的影响

碱金属离子对SrCl_2:Eu~(2+)发光特性的影响

一、碱金属离子对SrCl_2:Eu~(2+)发光性能的影响(论文文献综述)

张晓川[1](2021)在《高分子网络凝胶法制备La2Zr2O7:Sm3+荧光材料及共掺杂离子改性研究》文中提出稀土荧光材料被广泛地应用于日光灯材料、荧光显示器、太阳能材料光吸收增强作用、光催化能量转换以及生物造影成像、靶向诊断治疗等领域。在稀土荧光材料的制备方法中,固相合成法反应温度过高,原料混合不易均匀,其他湿化学法受制于成本和反应条件,不利于大规模推广。高分子网络凝胶法具有原料混合均匀,流程简单,污染小,成本低的特点,是制备无机材料的理想方法。本文采用高分子网络凝胶法合成La2Zr2O7:Sm3+荧光粉体,并研究了其发光性能和共掺杂离子的改性情况:(1)采用高分子网络凝胶法制备了Sm3+掺杂La2Zr2O7的荧光粉体材料La2Zr2O7:Sm3+,该粉体为烧绿石结构,拥有比较良好发光性能,在407 nm激发光的激发下,得到Sm3+4f电子4G5/2→6H5/2跃迁过程的565 nm发射峰,Sm3+4f电子4G5/2→6H7/2跃迁过程的606 nm发射峰以及Sm3+4f电子4G5/2→6H9/2跃迁过程的652 nm发射峰,为橙红色发光材料。研究表明,在不同的烧结温度下,随着钐离子掺杂浓度的增大,其特征发射强度呈现先上升后下降的规律,在掺杂浓度达到2.5 mol%或5.0 mol%时,不同烧结温度的粉体达到最大发射强度;粉体粒径随着烧结温度的提升而增大,随着烧结温度的升高,发射强度呈现先上升后下降的规律。在以5℃/min为升温速度,850℃下保温2 h烧结下,发射强度达到较大水平。(2)探究了碱金属元素和三价离子共掺杂对于粉体发光性能的影响。掺入碱金属元素一方面使得晶格畸变作用加剧,促进了晶格形成和结晶度的提高,有利于发射性能增强;另一方面由于基体材料内部缺陷的存在,畸变使得晶格振动增强,减弱了Sm3+发射强度。Eu3+和B3+三价离子掺杂产生晶格畸变而空位缺陷产生较少,在烧结温度在950℃下,调整微观对称性,促进激活离子发生禁戒跃迁,提高了粉体发射性能。

王国静[2](2021)在《稀土离子掺杂的三种含氧酸盐发光材料的制备、结构调控及性能研究》文中进行了进一步梳理无机固体发光材料因其独特的性质被广泛应用于照明、信息显示以及生物医学等许多领域,与人们的生活息息相关。其中,稀土发光材料因其特殊的电子层结构,具有发射线清晰、发射通道丰富、色纯度高、合成方便、化学稳定性好等优点,被广泛应用于日常生活中各个领域。因此,开发新型、高效、稳定性好的稀土离子掺杂发光材料具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶法、静电纺丝法制备了一系列新型稀土掺杂的钛酸盐(La4Ti3O12)、氟铝酸盐(Sr3AlO4F)、钨酸盐(La10W22O81)发光材料,并对材料的物相结构、形貌特征、元素组成、发光性能及发光机理进行了详细研究。主要内容如下:以柠檬酸为络合剂,乙醇为溶剂,采用Pechini溶胶-凝胶法制备了一系列新型钙钛矿型下转换La4Ti3O12:Ln3+(Ln=Dy,Eu,Sm,Tb)和上转换La4Ti3O12:Yb3+/Ln3+(Ln=Er,Ho,Tm)稀土发光材料,探究了掺杂浓度、煅烧条件对晶体结构和发光性能的影响。在紫外光激发下,下转换荧光粉分别显示暖白色、橙红色、橙色和绿色特征发射,表明La4Ti3O12是优良的发光材料基质。将合成的下转换荧光粉与紫外芯片复合制造出相应的发光二极管(LED)器件,所制备的LED器件为多种颜色发射,表明荧光粉在LED和光电器件中有潜在的应用价值。在近红外光(980 nm)的激发下,上转换荧光粉分别显示绿色、黄绿色和蓝色特征发射,实现了优异的上转换发光。这项工作对于钙钛矿型稀土发光材料的制备和研究具有重要的意义。通过静电纺丝法首次合成了形貌均一、分散性好的Sr3AlO4F:Eu3+纤维材料。研究了前驱体的形貌尺寸、掺杂浓度、煅烧条件对样品发光性能的影响。此外,为了提高材料的发光性能,还进行了Sr3AlO4F:Eu3+与一价碱金属阳离子M+(M=Li,Na,K,Cs)的共掺杂研究。通过掺杂电荷补偿剂Li+,保持了电荷平衡,有效提高了Sr3AlO4F:Eu3+的发光性能。通过对比不同温度下样品的发光性能,发现所制备的Sr3AlO4F:Eu3+/Li+红光发光材料不仅发光强度高,而且具有很好的热稳定性。此外,该稀土发光材料与紫外LED芯片相结合制成的LED器件可发射出明亮的红光,表明荧光粉在光电器件领域具有应用潜力。采用Pechini溶胶-凝胶法合成了一系列La10W22O81:Ln3+(Ln=Dy,Sm,Tb,Eu,Dy/Eu,Tb/Eu)稀土发光材料。研究了掺杂浓度,煅烧温度对样品结晶和发光性能的影响。在紫外激发下,稀土离子Dy3+、Sm3+和Tb3+掺杂荧光粉分别发射冷白色、橙色和绿色多种颜色的光。对Dy3+/Eu3+和Tb3+/Eu3+进行共掺杂,改变Eu3+离子浓度和激发波长,可以实现包括白光在内的多色可调发射。表明本文制备的La10W22O81:Ln3+荧光粉有望应用于光电器件领域,而La10W22O81:Dy3+/Eu3+和La10W22O81:Tb3+/Eu3+单一基质白光发光材料在WLED领域具有一定的应用前景。

刘仕琪[3](2021)在《β-Ca3(PO4)2和A2LnNbO6基发光材料的晶体结构调控与性能研究》文中研究表明以白光发光二极管(White Light Emitting Diode,WLED)为代表的第四代照明显示器件对所应用发光材料提出了更高要求。无论是从使用性能还是从应用性能出发,传统荧光材料的显示指数、发光效率、热稳定性等均已经无法满足现代照明的要求。本论文针对集高显色指数、高效率和高热稳定性于一身的全光谱发射荧光材料的迫切需求,以β-Ca3(PO4)2和A2Ln Nb O6基两类荧光材料为研究目标,利用基质阳离子取代、组合激活剂离子对和能量传递等方式,调控发光中心离子的配位环境,进而实现发光材料发射峰位、发射强度等光学性能的调控;针对β-Ca3(PO4)2基荧光材料,提出了基于固溶体组分调控的方式设计全光谱发射荧光材料的新方法;阐述了基质结构调控对β-Ca3(PO4)2和A2Ln Nb O6基荧光粉发光性能的影响机制;利用合成的全光谱发射荧光粉封装了新型具有高显色指数和低色温的WLEDs器件。具体研究内容与结果如下:(1)合成了系列蓝色到青色发光可调的新型Ca9Al1-xYx(PO4)7:Eu2+固溶体荧光粉。通过高斯拟合、荧光寿命和键能理论,阐明了Ca9Al1-xYx(PO4)7结构演化导致的Eu2+在多个阳离子格位重新分布的过程,从而实现了荧光粉色坐标从(0.1828,0.1192)到(0.1723,0.3305)的调控。从Ca9Al1-xYx(PO4)7晶体结构演化过程出发,建立了激活剂离子占据不同基质阳离子格位后其键长与对应发射峰蓝移或红移的关系。此外Ca9Al1-xYx(PO4)7:Eu2+热稳定性变化规律表明,由于热激活声子辅助作用,激活剂离子占据高能量格位时其发射峰热稳定性高于低能量格位的。(2)基于β-Ca3(PO4)2结构中的五种阳离子格位,利用晶体格位工程法,设计了Ca9Y(PO4)7-Ca10Li(PO4)7:Eu2+和Ca9Y(PO4)7-Ca10Na(PO4)7:Eu2+两种高显色指数荧光粉,并利用单一荧光粉分别封装了(CRI=81.5,CCT=4087 K)和(CRI=95.1,CCT=3123 K)两种WLEDs器件。通过Rietveld结构精修、密度泛函理论和低温/室温/高温光谱研究了荧光粉结构特征和光致发光性能。其中M(4)格位空位消失、M(1),M(2)和M(3)格位配位数和占据原子的改变引起了晶体结构非线性变化,导致Eu2+离子在不同阳离子格位之间重新分布,实现了全光谱发射。将Ca9Y(PO4)7-Ca10Na(PO4)7:Eu2+荧光粉与365 nm芯片结合封装了WLED器件,显色指数(CRI)达到81.5,色温(CCT)为4087 K。通过在该系列荧光粉中构建Eu2+-Mn2+能量传递,利用Ca9Y(PO4)7-Ca10Na(PO4)7:Eu2+,Mn2+荧光粉封装WLED器件的R9值从24.6提高到93.1,CRI提升到95.1,CCT降低到3213 K,器件的发光参数均优于商用YAG-WLEDs器件的。(3)设计了新型Eu2+和Mn2+共掺(1-x)β-Ca3(PO4)2-x Ca9La(PO4)7白光发射荧光粉。系统地研究了基质组分变化对晶体结构、发光颜色、热稳定性以及Eu2+到Mn2+能量传递效率的影响。通过利用晶体内五种阳离子格位中M(4)格位的空位效应,控制Eu2+离子在不同阳离子位上的重新分布,实现荧光粉发射颜色的调控。研究发现随着固溶体组分x的改变,Eu2+和Mn2+之间临界距离也会产生规律性的变化,由于结构约束效应,这种变化导致不同Eu2+到Mn2+的能量转移效率发生变化。计算结果表明Eu1-Mn和Eu2-Mn具有比其他Eu-Mn离子对更高的能量传递效率。在空位种效应和结构约束效应共同作用下,通过固溶体组分的调节,实现了400-750 nm范围内全光谱白光发射。将0.2β-Ca3(PO4)2-0.8Ca9La(PO4)7:Eu2+,Mn2+荧光粉与365 nm芯片结合封装的WLED器件具有高显色指数(86.9)和R9(87.2)以及低的色温(3947 K)。(4)通过引入Na+或K+离子,Eu2+激活β-Ca3(PO4)2基荧光材料在提高量子效率的同时也可以实现发光颜色的调控。Na+离子的引入使得Ca10-xNa1+x(PO4)7:0.01Eu2+中更多的Eu3+还原为Eu2+,其量子效率和发射强度可以分别提高2.81倍和1.99倍,这是由于Na+掺入邻近Ca(1)、Ca(2)和Ca(3)格位后,使Na(4)格位实现了电荷平衡。同时Na+的引入使Eu2+在Ca(1)、Ca(2)、Ca(3)和Na(4)格位上的占比产生了变化,实现了发光颜色从近白色到绿色的调控。将K+引入Ca10-yK1+y(PO4)7:0.01Eu2+,量子效率提高了1.66倍;进而将Na+引入0.1Ca9Y(PO4)7–0.9Ca10-zNa1+z(PO4)7:0.01Eu2+,0.22Mn2+体系,量子效率提高了1.28倍,同时光谱中蓝光比例显着降低,上述结果证明该方法对β-Ca3(PO4)2基荧光材料具有普适性。利用改进的单相全可见光谱发射0.1Ca9Y(PO4)7–0.9Ca9.9Na1.1(PO4)7:0.01Eu2+,0.22Mn2+荧光粉封装了暖白光发射的WLED器件,色温低至3887 K,显色指数可达92.9。(5)设计并合成了一系列新型Bi3+、Mn4+单掺或共掺双钙钛矿Ca2La1-xGdxNb O6荧光粉。利用Gd3+取代La3+对基质结构进行裁剪,导致晶体压缩应变减小,(Ca/Ln)O6多面体的平均键长增加以及多面体畸变减小,晶体结构的变化使得Ca2La1-xGdxNb O6:Bi3+的发光强度提高423%和Ca2La1-xGdxNb O6:Mn4+的热稳定性提高130%,且二者的发光颜色可分别从(0.2020,0.2472)和(0.7114,0.2885)调至(0.1581,0.0992)和(0.7109,0.2890)。此外分别在Ca2La Nb O6和Ca2Gd Nb O6基质中通过Bi3+-Mn4+双掺,利用从Bi3+到Mn4+的能量传递作用,实现发光颜色的调控,色坐标可分别从(0.2020,0.2472)和(0.1581,0.0992)变化到(0.2989,0.3001)和(0.3060,0.2553)。在此研究基础上,将Gd3+离子引入到Ca2La Nb O6:Bi3+,Mn4+荧光粉中,结合能量传递和结构剪裁共同作用,在维持Bi3+离子的发光强度的同时,Mn4+离子的发光强度可提升267%。(6)设计并合成了具有双钙钛矿结构的新型(Ca1-xSrx)2YNb O6:Bi3+、Sr2YNb O6:0.004Bi3+,y Mn4+系列荧光粉。在Ca2YNb O6:Bi3+中引入Sr2+离子,降低晶体内部多面体扭曲度,导致(Ca1-xSrx)2YNb O6:Bi3+发射光谱由434 nm的单峰变为主峰分别位于420 nm和494 nm的双峰发射;此外Sr2+离子取代可以显着提升(Ca1-xSrx)2YNb O6:Bi3+体系的热稳定性。在Sr2YNb O6:Bi3+双发射峰荧光粉的基础上,引入Mn4+离子构建了Sr2YNb O6:0.004Bi3+,y Mn4+双掺体系,在330 nm激发下,发射峰覆盖400-750 nm整个可见光区域,实现了全光谱发射。计算结果显示Bi3+和Mn4+之间能量传递效率最高超过80%,其能量传递机理为电偶极-电偶极反应。

张熠[4](2021)在《应用于WLED的新型高亮荧光粉研究》文中研究指明稀土掺杂荧光粉具有优异的发光特性和宽的波长覆盖范围,在显示、LED照明、温度传感器和生物探针等众多领域都有着重要的应用。尤其是近年来,适用于WLED的红光和绿光稀土掺杂荧光粉的设计与合成,以及光致发光特性与机理分析等研究,成为众人关注的热点之一。本文中,主要讨论了LiySr4-1.5xEux(Mo O4)2y-7和LiLa(WO4)2:Tb3+两个系列新型纳米荧光粉的制备工艺和光致发光特性,具体工作如下:(1)高温固相反应法制备了LiySr4-1.5xEux(Mo O4)2y-7和LiLa(WO4)2:Tb3+两个系列的纳米荧光粉,优化了工艺流程和参数。同时,借助X射线衍射仪分析了Li+,Eu3+和Tb3+离子对荧光粉的晶体结构和形貌的影响。结果表明,稀土离子的掺入,使荧光粉的晶胞体积略有变小,颗粒晶体的生长取向略有改变;扫描电子显微镜图像显示,掺入Eu3+和Tb3+等离子后,荧光粉颗粒仍保持为椭球状或圆球状,但平均尺寸随激活离子浓度的增加而变小。(2)侧重研究了LiySr4-1.5xEux(Mo O4)2y-7纳米荧光粉的光致发光特性。选择617 nm为监测波长时,激发谱显示存在着六个峰,其中396 nm近紫外和466 nm蓝光两个激发峰很强。因此,分别选用396和466 nm为激发波长,荧光粉均获得了强的、源于三价铕离子5D0→7F2能级间跃迁的617 nm红光发射。CIE坐标分别为(0.663,0.320)和(0.672,0.327),接近于标准红光。同时也研究了Sr4-1.5xEux(Mo O4)4荧光粉发光强度随铕和锶浓度比的变化,给出了优化的浓度比为Eu:Sr=1.8:1.3;并进一步分析了Li+浓度对Sr4-1.5xEux(Mo O4)4荧光粉发光谱的影响,优化的掺锂浓度为2 mol%。(3)系统讨论了LiLa(WO4)2:Tb3+绿光荧光粉激发谱和发射谱。当监测波长设定为546 nm时,紫外和蓝光区存在着两个吸收带,其中379 nm近紫外激发峰最强,其次为489 nm蓝光激发峰。分别用379和489 nm激发时,LiLa(WO4)2:Tb3+纳米荧光粉都能发射出强的546 nm绿光,属于三价铽离子5D4→7F6能级间的跃迁,给出了优化的掺铽浓度为0.3mol%。此外,也重点分析了碱金属离子Li+和K+对掺铽荧光粉发光性能的影响,发现前者的光致发光强度明显优于后者,其内在机制归因于碱金属离子半径的差异,影响了化学键间极化作用,导致了发光强度出现了较大的差异。

胡嵩晗[5](2021)在《三价铋离子掺杂镓酸盐荧光粉的制备及其光学性质研究》文中研究表明由于全球人口增长和工业化程度的不断提高,人类对于能源的需求日益提高,化石燃料储存量减少,使得能源问题亟待解决,开发节能环保材料日益重要。pc-WLED发光二极管技术因其成本低,易于封装,高效率且环保,在降低世界能耗方面具有很大的潜力,在照明领域得到了广泛的应用。Bi3+离子大多在紫外区特征吸收,可见光区几乎没有吸收,可以避免重吸收问题,且Bi3+离子S-P的跃迁更可能实现高效的发射。Bi3+离子的发射受周围晶体场环境变化影响较大,因此可以对其发射进行调控,以实现不同波段的发射。目前已经提出了一些方法策略对Bi3+离子的光学性能进行调控,我们在此基础上,利用缺陷态对其发光性能进行系统的研究与调控,目的是解决Bi3+离子激活的荧光粉存在的色温过高,热稳定性不佳,荧光粉的效率对于实际应用仍不够高等问题。本文选取镓酸盐作为基质,因为当Bi3+离子作为活化剂时,在镓酸盐中更容易被激活,掺杂进入含有Ga O4四面体的环状晶体结构中时,Bi3+离子易于表现出优异的光学性能,并且镓酸盐在高温烧结过程中更易于产生缺陷。对此,相应的研究部内容及结果如下:(1)设计合成全新Sr Ca Ga4O8:Bi3+高效蓝光荧光粉,在330 nm激发下内量子效率(IQE)达92.8%,在365 nm激发下内量子效率(IQE)达90%。使用SCG:0.06Bi3+以及商业绿色荧光粉Ba3Si6O12N2:Eu2+以及红色荧光粉Ca Al Si N3:Eu2+和365 nm的紫外芯片制造了pc-WLED器件,所制备的pc-WLED器件在电源电压为3.2 V,电流为50 m A的条件下显色指数(CRI)为82。但在对其热稳定性的研究中,Sr Ca Ga4O8:Bi3+荧光粉在150℃时发射强度保持在初始强度50%左右,其热稳定性仍有待加强;(2)通过陷阱补偿策略设计合成全新反热猝灭Ba Ca Ga4O8:Bi3+黄绿光荧光粉,在300℃下,发射强度可以达到初始强度的119.24%。开发出BaxCayGa4O8:0.015Bi3+(x=0.94-1.08,y=1.06-0.92)系列荧光粉,实现了高热稳单相白光发射荧光粉。在365 nm紫外激发下,温度为150℃时,发射强度仍能达到初始强度的76.42%,且具有优异的色稳定性;(3)报道了一种新型的明亮橙色发光的Ba Sr Ga4O8:Bi3+,K+镓酸盐荧光粉,具有低维链状晶体结构。基于氧空位诱导的Bi3+离子活化策略,实现了有效的Bi3+激活的长波长发射。利用碱金属K+离子在基质中实现了更多有效的氧空位缺陷,将其发射强度提高至5倍以上。我们证实由于氧空位诱导了Bi3+离子发光能级的能级劈裂,从而导致了Bi3+离子橙光发射。混合商业蓝色荧光粉BAM:Eu2+,绿色荧光粉Ba3Si6O12N2:Eu2+复合365 nm的紫外芯片制造了pc-WLED器件,所制备的pc-WLED器件在电源电压为3.2 V,电流为50 m A的条件下显色指数(CRI)为87.7,内部量子效率(65.5%)。具有高CRI和高效量子效率的BSG:Bi3+,K+具有巨大的潜力,可作为NUV激发的全光谱pc-WLED照明的新型长波长荧光粉。

董泉[6](2020)在《Mn2+/Tb3+掺杂γ-AlON窄带绿色荧光粉的制备及其发光性能提升的研究》文中研究表明目前,市场上主流的白光LED(Light-emitting diodes,简称“发光二极管”)是基于InGaN蓝光芯片组合Y3Al5O12:Ce3+黄色荧光粉封装而成。然而,由于存在色温高、显色指数低等缺点,限制了其在高端室内照明和广色域背光源显示领域的应用。为了提升白光LED器件的光色品质,利用蓝光芯片组合绿色和红色荧光粉或近紫外芯片组合三基色荧光粉有望成为消除这些缺陷的有效策略。然而,目前可应用的传统绿色荧光粉普遍存在热猝灭性能差、发光效率低、谱带宽等问题,很难满足高品质白光LED的需求。因此,高效的窄带绿色荧光粉的研究迫在眉睫。Mn2+和Tb3+是窄带绿粉的常用激活剂,但均存在发光效率低的弊端。本课题以γ-AlON为基质,Mn2+或Tb3+作为有效发光中心,利用能量传递或电荷补偿两种策略增强Mn2+和Tb3+的绿光发射,以满足高品质白光LED器件的应用需求,并期望为高效窄带绿色荧光粉的研究获得一些思路。主要研究内容和结果如下:(1)研究和比较了Eu2+-Mn2+和Eu2+-Tb3+掺杂的γ-AlON体系的发光行为,分析了影响能量传递效率和热稳定性的因素。研究发现:单掺杂的γ-AlON:Eu2+的激发光谱在近紫外区域有强烈的吸收,能与近紫外LED芯片匹配。Eu2+的非对称发射的高斯分峰结果表明Eu2+占据两个Al3+格位。在近紫外激发下,通过控制Eu2+和Mn2+/Tb3+的掺杂浓度,光色均可以在蓝色和绿色之间调节。其中,Eu2+-Mn2+共掺杂体系展现出Eu2+(400nm)和Mn2+(510 nm,半峰宽30 nm)的双发射带。而Eu2+-Tb3+体系中Tb3+表现出主峰位于540 nm左右的绿光发射(半峰宽10 nm)。随着Mn2+或Tb3+掺杂浓度的升高,Eu2+的发射带明显减弱甚至几乎消失,而Mn2+和Tb3+的绿光发射分别增强了约15倍和20倍,而Eu2+荧光寿命的衰减也进一步证明了高效能量传递的发生。Eu2+-Mn2+和Eu2+-Tb3+体系的最高能量传递效率分别为28%和80%。通过对两个体系的能量传递效率与光谱重叠位置的比较和分析,认为敏化剂的发射与激活剂最低激发能级的良好重叠可能是获得更高能量传递效率的重要因素。最优样品γ-AlON:0.003Eu2+,0.1Mn2+和γ-AlON:0.003Eu2+,0.01Tb3+在150℃时的相对发光强度分别保持在室温下的82%和51%左右,表现出良好的热猝灭性能。后者相对较差的热稳定性归因于Eu2+和Tb3+与Al3+之间较大的半径差异引起的晶格畸变导致了晶格原有刚性结构的破坏。(2)研究了一系列不同电荷补偿剂离子对γ-AlON:Mn2+,Mg2+荧光粉发光性能以及表面形貌的影响,提出了两种增强发光的作用机制,分析了不同电荷补偿剂对样品热稳定性的影响,并计算了色纯度。研究发现:引入电荷补偿剂后,样品的颗粒表面光滑且分散性更好,发光强度均显着提升:Li+(1.92倍)、Na+(1.89倍)、K+(1.78倍)和Si4+(2.36倍)。其原因是电荷补偿剂离子的引入能有效减少晶体缺陷和晶格应力,降低非辐射跃迁的机率。其次,Li+和Si4+掺杂样品在150℃时的发光强度分别从初始样品的85%提高到93%和90%,归因于二者与Al3+半径相近使晶格原有刚性结构的破坏较小。另外,添加Li+、Na+、K+、Si4+样品的绿色色纯度均有所提高,其中添加K+离子的样品具有93.86%的色纯度。

王新瑞[7](2020)在《白光LED用红色荧光粉的研究进展》文中认为当下,科学技术快速发展,人们节能环保的意识也逐渐增强。在这样的背景下,新型光源白光发光二极管(LED)凭借着其诸多优点成为了人类追求更高生活质量的必然选择,并迅速在照明市场占据了一席之地。白光LED的性能与其所用的荧光粉息息相关,尤其是以蓝光芯片和黄色荧光粉YAG:Ce3+组成的传统白光LED由于缺少红光组分,存在着显色性差、光色偏冷等问题,限制了其推广使用。无论是用于蓝光激发补充红光成分,亦或是作为紫外激发的三基色荧光粉之一,红色荧光粉都展现出了极大的重要性。为了提高白光LED中红色荧光粉的可用性,近年来学者们已经进行了大量的研究。本文以红色荧光粉为研究对象,从三个方面系统论述了其研究进展,并结合相关的研究工作进行分析总结,最后提出展望,具体内容如下:首先,按照干化学法和湿化学法两种类别,分别介绍了几种红色荧光粉常用的制备方法,包括基本原理和流程步骤等,结合具体实例探讨了每种方法中不同工艺参数对制得的荧光粉发光性能的影响以及对合成条件进行优化的方案,通过对比不同方法获得材料的形貌尺寸、发光强度和显色指数等指标上的区别之处,分析总结各个方法具有的优势,并指出其存在的问题。另外,还介绍了新型制备方法和不同方法之间的融合辅助。其次,以红色荧光粉的体系为划分,重点介绍红色荧光粉常用的几大基质。综合国内外研究,详细叙述了在改进现有的和开发新型的红粉基质上所做的工作,简要说明不同体系红粉的晶体结构及所用激活离子的发光特性,给出每种基质的优缺点,并指出现有红色荧光粉在与芯片的匹配程度、显色性和量子效率等性能上仍有进一步提升的空间。最后,从三个方面论述了对红粉发光行为和稳定性进行优化的处理方案,分别介绍了发光离子之间的能量传递效应和非发光离子共掺杂对材料发射光谱的调谐,电荷补偿效应对弥补晶格缺陷和提升内量子效率的作用,以及表面包覆对提高红色荧光粉的抗潮湿性能和热稳定性的积极影响,指出了目前研究中仍需完善之处,并提出了相应的几点建议。

钱浩军[8](2020)在《M10(TO4)6X2型荧光粉的结构调控与其光致发光性能研究》文中研究说明白光LED作为第四代照明光源,由于其良好的热稳定性、发光效率和低功耗等优势,迅速成为照明领域的主流。而荧光粉是LED的重要组成部分,因此对于具有优异发光性能荧光粉的研制成为了研究热点。通过掺入外来离子,M10(TO4)6X2型磷灰石结构化合物能够具有灵活多变的晶体场环境,成为稀土离子掺杂的优良基质晶体。因此,本论文拟通过结构调控制备几种M10(TO4)6X2型磷灰石结构荧光粉,继而研究其光致发光性能。具体内容如下:(1)在H2/N2还原气氛下,通过传统高温固相法制备了Sr6Ca4(PO4)6F2:Eu2+与Sr6Ca4(PO4)6F2:Eu2+,Dy3+磷灰石结构荧光粉。荧光光谱和热释光光谱表示Dy3+离子能够产生陷阱中心,在基质中作为能量传递的媒介从而有效地提高Eu2+离子的发光强度。通过Si4+-P5+电荷补偿,制备了Sr6Ca4(PO4)6F2:Eu2+,Dy3+,Si4+荧光粉作为对比样品,并通过XRD精修、热释光分析、热淬灭分析和荧光衰减曲线,证明了Sr6Ca4(PO4)6F2:Eu2+,Dy3+中电荷缺陷的存在。(2)在上述相同制备环境中合成了Ca4La6(Al O4)x(Si O4)6-xO1-x/2:y Eu2+磷灰石结构绿色荧光粉。对样品进行了相关测试后发现,调节(Al O4)5-/(Si O4)4-比例能够提高Eu2+的发光强度和实现光谱红移。此外,还分析了不同掺杂浓度的Eu2+离子对发光强度与发射峰的影响,并重点研究了Eu(I)和Eu(II)两个发光中心之间的能量传递以及热淬灭光谱的蓝移现象。(3)在上述实验的基础上,采用高温固相法在还原气氛中掺杂N3-离子制备了Ca4La6(Al1.5Si4.5O24-1.5xNx)O0.25:0.04Eu2+系列磷灰石结构荧光粉。对荧光粉进行XRD测试发现,三价N3-离子能够取代二价O2-离子,且并未产生杂相。根据荧光光谱和热淬灭分析的结果表示,适当地掺杂N3-离子能够提高Eu2+离子的发光强度,调节发光颜色,且未对Eu(I)与Eu(II)之间的能量传递产生影响。此外,掺杂N3-离子还能有效地提高样品的热稳定性。

乔建伟[9](2020)在《基于稀土掺杂离子格位工程调控荧光粉发光性能研究》文中认为随着蓝光和近紫外光发光二极管(LED)的效率提升及应用推广,“LED芯片+稀土荧光粉”技术推动了稀土发光材料的快速发展。在LED照明领域,大功率照明和全光谱照明俨然成为业界关注的焦点,因此高热稳定性荧光粉和红色荧光粉的研发是荧光材料发展的总体趋势。在特种LED光源应用领域,可被蓝光激发的宽带近红外光发光材料的缺乏,成为红外探测器应用发展的“瓶颈”。基于此,本论文围绕面向LED应用的稀土荧光粉展开研究,选取ABPO4、β-Ca3(PO4)2、A3BSi2O7型材料作为研究对象,提出了从稀土掺杂离子格位工程的角度出发,研究稀土掺杂离子在荧光粉中的格位占据与发光性能之间的构效关系,主要研究内容可分为以下几个方面。(1)以β-K2SO4为结构原型,利用阳离子、阴离子共取代策略,设计合成了一种高热稳定性荧光粉K2Ba(CaPO4)2:Eu2+。通过对Eu2+离子在K2Ba(CaPO4)2中的格位占据分析,发现不等价取代形成的缺陷能级参与了Eu2+在高温发光的光子热离化过程,使得该材料在200℃下仍保持无发光猝灭的优异热稳定性,为大功率照明用稀土荧光粉的开发提供了材料设计基础。(2)以β-Ca3(PO4)2为结构原型,通过Ca→Sr取代,合成了新型固溶体荧光粉(Ca9-xSrx)MgK(PO4)7:xEu2+。发现近邻原子取代可作为一种调控稀土离子格位的有效策略,实现了 Eu2+离子在不同阳离子格位中的分布调控,获得了光色可调型全光谱白光发射。(3)合成了两种Eu2+掺杂A3LnSi2O7型红色荧光粉,Rb3YSi2O7:Eu2+和K3YSi2O7:Eu2+。Eu2+选择性占据Rb3YSi2O7晶格中低配位数的阳离子多面体体(YO6和Rb2O6),实现了可被蓝光激发的红光发射;而Eu2+选择性占据K3YSi2O7晶格中高度畸变的K1O8和低配位数的Y2O6格位,实现了蓝光激发的橙红光发射。该研究表明,Eu2+占据低配位数的多面体易实现长波长发射,为探索新型氧化物基红色荧光粉提供了新的研究思路。(4)利用具有更小离子半径的K和Lu取代Rb3YSi2O7:Eu2+红色荧光粉中相对应的离子格位,设计合成了一种Eu2+掺杂的近红外荧光粉K3LuSi2O7:Eu2+。Eu2+离子选择性占据低配位数的LuO6和K2O6多面体,使该荧光粉发射出740 nm的近红外光。该研究开启了研究Eu2+掺杂近红外荧光粉探索的新篇章。

陈敏[10](2020)在《稀土镝离子掺杂钒酸锶钠的合成与发光性能研究》文中研究指明白光LED因具有能耗低、寿命长、响应快、尺寸小等优势已成为第四代绿色光源。目前,白光LED主要有两种方式:一种是蓝光芯片与YAG:Ce3+黄色荧光粉组合,但这种方式因缺少红光成分导致白光LED色温偏高、显色指数偏低;另一种是近紫外芯片与蓝、绿、红三色荧光粉组合,但三色荧光粉的相互重吸收、各荧光粉和紫外LED芯片匹配问题以及工艺复杂限制其广泛使用。研发一种能被近紫外LED芯片激发的新型可调冷暖白光荧光粉能较好克服此类问题。NaSrVO4原料易得,价格便宜,晶体结构稳定。稀土Dy3+在紫外、近紫外光激发下能够发白光。NaSrVO4:Dy3+是一种有望用作紫外、近紫外白光LED的潜在新型白光发射荧光粉。但对其研究的报道至今仍然较少。本文以其为研究对象,研究了以柠檬酸溶胶燃烧法合成NaSrVO4:Dy3+的工艺参数条件和发光特点,探讨其在白光LED中应用的可能性。在优化的工艺条件即燃烧反应温度900℃、保温时间1 h下,合成得到了纯度高、在347 nm的近紫外光激发下发白光的NaSrVO4:Dy3+粉体材料。其发射光谱特征为由位于484 nm的蓝光发射峰(对应于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2跃迁)和580 nm的黄光发射峰(Dy3+离子的4F9/2→6H13/2跃迁),这两种发射光组合成白光。Dy3+的掺杂浓度为5 mol%,NaSrVO4:0.05Dy3+荧光粉的白光发射强度相对最强,当Dy3+的掺杂浓度升高到6 mol%时,发光强度降低,发生浓度猝灭效应。Dy3+进入NaSrVO4基质晶格取代部分Sr2+导致电荷不平衡,会产生空位VSr"而影响了荧光粉的发光强度。通过掺入电荷补偿剂Li+能够有效地提高发光效果。实验研究结果表明,当Li+掺入量为1 mol%时,对合成样品的发光强度增强最明显。碱土金属离子Mg2+、Ca2+、Ba2+分别取代部分Sr2+对NaSrVO4:Dy3+样品的发光强度具有增强作用。当其掺入量分别为0.03 mol、0.04 mol和0.04 mol时,仍然得到无其它杂相的高纯NaSrVO4:Dy3+荧光粉,且发光强度增强效果最为显着。La3+、Dy3+共掺合成的NaSrVO4:0.05Dy3+,0.0075La3+相较于NaSrVO4:0.05Dy3+荧光粉样品具有更高的发光强度和量子效率。这表明稀土La3+掺入可起到能量传递作用,将吸收的能量传递给发光中心Dy3+离子,提高发光强度。研究结果表明,NaSrVO4:Dy3+是一种在白光LED中具有潜在应用价值的白光荧光材料。

二、碱金属离子对SrCl_2:Eu~(2+)发光性能的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、碱金属离子对SrCl_2:Eu~(2+)发光性能的影响(论文提纲范文)

(1)高分子网络凝胶法制备La2Zr2O7:Sm3+荧光材料及共掺杂离子改性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 稀土发光材料的分类及发光机理
        1.1.1 能带理论
        1.1.2 稀土荧光材料光谱项表达
        1.1.3 本征发光和非本征发光
        1.1.4 三价离子和二价离子发光
        1.1.5 下转换发光以及常见的发光机理
        1.1.6 上转换发光以及常见的发光机理
    1.2 稀土荧光材料合成方法
        1.2.1 高温固相法
        1.2.2 沉淀法
        1.2.3 溶胶凝胶法
        1.2.4 热分解法
        1.2.5 水热法
        1.2.6 微乳液法
        1.2.7 高分子网络凝胶法
    1.3 稀土荧光材料改性方法
        1.3.1 掺杂离子改性
        1.3.2 基体材料改进
        1.3.3 形貌设计改性
    1.4 研究的目的,意义以及研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究意义
        1.4.3 研究内容
第二章 研究方法和表征手段
    2.1 实验原料与设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 研究方法
    2.3 表征手段
        2.3.1 XRD衍射光谱
        2.3.2 扫描电子显微镜SEM
        2.3.3 荧光分析
        2.3.4 热重分析
第三章 La_2Zr_2O_7:Sm荧光粉体材料的制备研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 XRD衍射图谱
        3.3.2 SEM形貌分析
        3.3.3 热重分析
        3.3.4 荧光光谱分析
    3.4 本章小结
第四章 共掺杂离子对La_2Zr_2O_7:Sm发光性能改性的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 碱金属离子共掺杂
        4.3.1 XRD衍射图谱
        4.3.2 SEM形貌分析
        4.3.3 荧光光谱分析
    4.4 Eu~(3+),B~(3+)和Al~(3+)共掺杂
        4.4.1 XRD衍射图谱
        4.4.2 SEM形貌分析
        4.4.3 荧光光谱分析
    4.5 本章小结
结论
    本文结论
    创新点
    展望
参考文献
攻读博士/硕士学位期间取得的科研成果
致谢

(2)稀土离子掺杂的三种含氧酸盐发光材料的制备、结构调控及性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 稀土发光材料概述
        1.1.1 稀土材料简介
        1.1.2 稀土发光材料发光原理
        1.1.3 稀土发光材料
        1.1.4 稀土发光材料制备方法
        1.1.5 稀土发光材料应用领域
    1.2 稀土钛酸盐、氟氧化物、钨酸盐发光材料研究现状
        1.2.1 稀土钛酸盐发光材料研究现状
        1.2.2 稀土氟氧化物发光材料研究现状
        1.2.3 稀土钨酸盐发光材料研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 论文主要研究内容
第二章 稀土离子掺杂钙钛矿型La_4Ti_3O_(12)发光材料的合成、发光性能及应用研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 稀土离子溶液的制备
        2.2.3 La_4Ti_3O_(12)发光材料的制备
        2.2.4 LED器件封装与制备
        2.2.5 样品表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品的结构分析
        2.3.2 样品的XRD、SEM、EDX、FT-IR图谱分析
        2.3.3 La_4Ti_3O_(12):Dy~(3+)样品的荧光性能研究
        2.3.4 煅烧条件对La_4Ti_3O_(12):Dy~(3+)样品发光性能的影响
        2.3.5 La_4Ti_3O_(12):Eu~(3+)样品的荧光性能研究
        2.3.6 La_4Ti_3O_(12):Sm~(3+)样品的荧光性能研究
        2.3.7 La_4Ti_3O_(12):Tb~(3+)样品的荧光性能研究
        2.3.8 La_4Ti_3O_(12):Ln~(3+)(Ln= Dy,Eu,Sm,Tb)样品的热稳定性分析
        2.3.9 La_4Ti_3O_(12):Ln~(3+)(Ln= Dy,Eu,Sm,Tb)样品的CIE坐标及应用
        2.3.10 上转换材料La_4Ti_3O_(12):Yb~(3+)/Ln~(3+)(Ln= Er,Ho,Tm)样品的荧光性能研究
        2.3.11 上转换材料La_4Ti_3O_(12):Yb~(3+)/Er~(3+)样品的发光机理分析
    2.4 小结
第三章 Sr_3AlO_4F:Eu~(3+)纤维材料的制备、微结构调控及光谱特性研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和仪器
        3.2.2 稀土离子溶液的制备
        3.2.3 Sr_3AlO_4F发光材料的制备
        3.2.4 LED器件封装与制备
        3.2.5 样品表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品的物相和结构分析
        3.3.2 样品的形貌分析
        3.3.3 样品的EDX谱图分析
        3.3.4 样品的TG-DTG谱图分析
        3.3.5 Sr_3AlO_4F:Eu~(3+)样品的荧光性能分析
        3.3.6 煅烧条件对样品发光性能的影响
        3.3.7 Sr_3AlO_4F:Eu~(3+)/M~+(M=Li,Na,K,Cs)样品的荧光性能分析
        3.3.8 Sr_3AlO_4F:Eu~(3+)/Li~+样品的热稳定性分析
        3.3.9 LED器件应用研究
    3.4 小结
第四章 La_(10)W_(22)O_(81)基稀土发光材料的合成及光谱调控研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和仪器
        4.2.2 稀土离子溶液的制备
        4.2.3 La_(10)W_(22)O_(81)发光材料的制备
        4.2.4 样品表征方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 样品的物相分析
        4.3.2 样品的FT-IR谱图分析
        4.3.3 样品的TG-DTG谱图分析
        4.3.4 La_(10)W_(22)O_(81):Dy~(3+)样品的荧光性能研究
        4.3.5 煅烧温度对La_(10)W_(22)O_(81):Dy~(3+)样品发光性能的影响
        4.3.6 La_(10)W_(22)O_(81):Sm~(3+)样品的荧光性能研究
        4.3.7 La_(10)W_(22)O_(81):Tb~(3+)样品的荧光性能研究
        4.3.8 La_(10)W_(22)O_(81):Eu~(3+)样品的光谱性能研究
        4.3.9 La_(10)W_(22)O_(81):Ln~(3+)(Ln= Dy,Sm,Tb,Eu)样品的CIE色坐标分析
        4.3.10 La_(10)W_(22)O_(81):Dy~(3+)/Eu~(3+)样品的荧光性能研究
        4.3.11 La_(10)W_(22)O_(81):Dy~(3+)/Eu~(3+)样品的荧光性能研究
    4.4 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的科研成果

(3)β-Ca3(PO4)2和A2LnNbO6基发光材料的晶体结构调控与性能研究(论文提纲范文)

作者简介
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 光源发展简介
        1.1.2 WLED的实现方式
    1.2 荧光粉简介
        1.2.1 荧光粉发光简介
        1.2.2 激活剂离子种类与发光特征
    1.3 WLED用荧光粉光谱调控方式简介
        1.3.1 阳离子/阴离子取代
        1.3.2 化学单元共取代
        1.3.3 激活剂离子掺杂浓度调控
        1.3.4 晶体格位工程
        1.3.5 晶相工程
    1.4 β-Ca_3(PO_4)_2和A_2LnNbO_6基荧光粉研究进展简介
        1.4.1 β-Ca_3(PO_4)_2基荧光粉研究进展
        1.4.2 A_2LnNbO_6基荧光粉研究进展
        1.4.3 β-Ca_3(PO_4)_2和A_2LnNbO_6基荧光粉的机遇与挑战
    1.5 论文的选题意义与研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 论文创新点
第二章 荧光粉的制备与表征
    2.1 实验原料
    2.2 样品制备
    2.3 样品测试与表征
        2.3.1 X射线粉末衍射
        2.3.2 扫描和透射电子显微镜
        2.3.3 X射线光电子能谱
        2.3.4 紫外可见漫反射光谱
        2.3.5 发光性能测试
        2.3.6 色度学性质测试
        2.3.7 WLED器件的封装与测试
第三章 β-Ca_3(PO_4)_2基荧光粉晶体结构调控与发光性能研究
    3.1 Ca_9Al_(1-x)Y_x(PO_4)_7:Eu~(2+)荧光粉发光性能调控研究
        3.1.1 Ca_9Al_(1-x)Y_x(PO_4)_7:Eu~(2+)物相与结构分析
        3.1.2 Ca_9Al_(1-x)Y_x(PO_4)_7:Eu~(2+)发光性能调控与机理分析
        3.1.3 Ca_9Al_(1-x)Y_x(PO_4)_7:Eu~(2+)热稳定性能分析
    3.2 Ca_9Y(PO_4)_7-Ca_(10)M(PO_4)_7:Eu~(2+)/Mn~(2+) (M=Li~+,Na~+)荧光粉发光性能调控研究
        3.2.1 (1-x)Ca_9Y(PO_4)_7-xCa_(10)M(PO_4)_7:Eu~(2+)物相与结构分析
        3.2.2 (1-x)Ca_9Y(PO_4)_7-xCa_(10)M(PO_4)_7:Eu~(2+)发光性能调控与机理分析
        3.2.3 全光谱发射荧光粉的构建及WLED器件封装测试
    3.3 β-Ca_3(PO_4)_2-Ca_9La(PO_4)_7:Eu~(2+),Mn~(2+)荧光粉发光性能调控研究
        3.3.1 (1-x)β-Ca_3(PO_4)_2-x Ca_9La(PO_4)_7:Eu~(2+),Mn~(2+)物相和结构分析
        3.3.2 (1-x)β-Ca_3(PO_4)_2-x Ca_9La(PO_4)_7:Eu~(2+),Mn~(2+)发光性能调控与机理分析
        3.3.3 WLED器件的封装与测试
    3.4 本章小结
第四章 Ca_(10-x)M_(1+x)(PO_4)_7:Eu~(2+) (M= Na~+,K~+)荧光粉发光性能调控研究
    4.1 Ca_(10-x)Na_(1+x)(PO_4)_7:Eu~(2+)发光性能调控研究
        4.1.1 Ca_(10-x)Na_(1+x)(PO_4)_7:Eu~(2+)物相与结构分析
        4.1.2 Ca_(10-x)Na_(1+x)(PO_4)_7:Eu~(2+)发光性能调控以及机理分析
    4.2 Ca_(10-y)K_(1+y)(PO_4)_7:Eu~(2+)发光性能调控研究
    4.3 0.1Ca_9Y(PO_4)_7–0.9Ca1_(0-z)Na_(1+z)(PO_4)_7:Eu~(2+),Mn~(2+)发光性能研究
    4.4 WLED器件的封装与测试
    4.5 本章小结
第五章 A_2LnNbO_6基荧光粉晶体结构调控与发光性能研究
    5.1 Ca_2La_(1-x)Gd_xNbO_6:Bi~(3+)/Mn~(4+)荧光粉发光性能调控研究
        5.1.1 Ca_2La/GdNbO_6:Bi~(3+)物相结构和发光性能分析
        5.1.2 Ca_2La_(1-x)Gd_xNbO_6:Bi~(3+)发光性能调控与机理分析
        5.1.3 Ca_2La_(1-x)Gd_xNbO_6:Mn~(4+)发光性能调控与机理分析
        5.1.4 Ca_2La_(1-x)Gd_xNbO_6:Bi~(3+),Mn~(4+)发光调控与能量传递机理分析
    5.2 (Ca_(1-x)Sr_x)_2YNbO_6:Bi~(3+)/Mn~(4+)荧光粉发光性能调控研究
        5.2.1 (Ca_(1-x)Sr_x)_2YNbO_6:Bi~(3+)的物相与结构分析
        5.2.2 (Ca_(1-x)Sr_x)_2YNbO_6:Bi~(3+)的发光性能调控与机理分析
        5.2.3 Sr_2YNbO_6:Bi~(3+),Mn~(4+)发光调控与能量传递机理分析
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(4)应用于WLED的新型高亮荧光粉研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 LED研究进展
    1.2 LED用稀土发光材料的研究
    1.3 可应用于WLED稀土掺杂荧光粉的研究进展
    1.4 荧光粉选题意义
    1.5 本论文主要内容
2 样品制备及表征
    2.1 样品制备的所需试剂及流程
    2.2 实验试剂质量
    2.3 Sr_(1.3)Eu_(1.8)(MoO_4)_4荧光粉晶体结构及形貌分析
    2.4 LiLa(WO_4)_2:Tb~(3+)荧光粉晶体结构及形貌分析
3 Li_2Sr_(1.3)Eu_(1.8)(MoO_4)_(4.5)荧光粉的光致发光特性
    3.1 光致发光测试原理
    3.2 基质材料选择
    3.3 Eu~(3+)浓度的优化
    3.4 Li~+及MoO_4~(2-)浓度优化
    3.5 Sr_(1.3)Eu_(1.8)(MoO_4)_4和Li_2Sr_(1.3)Eu_(1.8)(MoO_4)_(4.5)荧光粉激发谱
4 LiLa(WO_4)_2:0.3Tb~(3+)荧光粉的光致发光特性
    4.1 应用于WLED绿光荧光粉的设计思路
        4.1.1 激活离子的选择
        4.1.2 基质选择
        4.1.3 烧结温度设计
    4.2 LiLa(WO_4)_2:Tb~(3+)荧光粉的激发谱与发射谱
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(5)三价铋离子掺杂镓酸盐荧光粉的制备及其光学性质研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 白光LED材料概述
        1.2.1 发光二极管发展历程及现状
        1.2.2 白光LED实现策略
        1.2.3 pc-WLED用荧光粉发展现状
        1.2.4 存在问题
    1.3 铋离子掺杂LED材料研究现状
        1.3.1 铋离子的发光能级
        1.3.2 铋离子发光调控策略
        1.3.3 存在问题
    1.4 基于缺陷态调控荧光粉光学性能概述
    1.5 本课题选题意义及研究内容
        1.5.1 课题选题意义
        1.5.2 课题研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验所用原料及设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 样品制备实验设备
        2.1.3 样品表征仪器设备
    2.2 样品的合成
    2.3 LED、白光LED(WLED)器件封装
    2.4 测试与表征
        2.4.1 X射线衍射光谱
        2.4.2 扫描电镜
        2.4.3 电子自旋共振光谱
        2.4.4 紫外-可见光漫反射光谱
        2.4.5 荧光光谱
        2.4.6 热释光曲线
        2.4.7 色坐标
        2.4.8 量子效率
第三章 SrCaGa_4O_8:xBi~(3+)高效蓝光荧光粉光学性能研究
    3.1 引言
    3.2 SrCaGa_4O_8及SrCaGa_4O_8:Bi~(3+)的制备
    3.3 SrCaGa_4O_8:xBi~(3+)的物相及微观形貌分析
    3.4 SrCaGa_4O_8:Bi~(3+)光学性能分析
    3.5 Sr_(1+x)Ca_(1-x)Ga_4O_8:0.06Bi~(3+)光学性能研究
    3.6 本章小结
第四章 基于缺陷补偿机制的Bi~(3+)掺杂BaCaGa_4O_8荧光粉的热稳定性及光学性能研究
    4.1 引言
    4.2 BaCaGa_4O_8及BaCaGa_4O_8:Bi~(3+)的制备
    4.3 BaCaGa_4O_8的晶体图及物相分析
    4.4 BaCaGa_4O_8:xBi~(3+)微观形貌分析
    4.5 BaCaGa_4O_8:xBi~(3+)的光学性质表征
    4.6 BaCaGa_4O_8:Bi~(3+)热稳定性研究
    4.7 BaCaGa_4O_8:Bi~(3+)反热猝灭机理研究
    4.8 BaCaGa_4O_8:Bi~(3+)单相白光设计
        4.8.1 pc-WLED单相白光策略
        4.8.2 BaCa Ga_4O_8:Bi~(3+)单相白光发光性能研究
        4.8.3 Ba_xCa_yGa_4O_8:Bi~(3+)热稳定性研究
    4.9 本章小结
第五章 基于氧空位诱导活化的Bi~(3+)掺杂BaSrGa_4O_8橙光荧光粉光学性质研究
    5.1 引言
    5.2 BaSrGa_4O_8及Ba SrGa_4O_8:Bi~(3+)的制备
    5.3 BaSrGa_4O_8的晶体图及物相分析
    5.4 BaSrGa_4O_8:Bi~(3+)光学性能分析
    5.5 碱金属优化BaSrGa_4O_8:Bi~(3+)光学性能
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录A:攻读硕士期间研究成果

(6)Mn2+/Tb3+掺杂γ-AlON窄带绿色荧光粉的制备及其发光性能提升的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 白光LED
        1.2.1 白光LED的优点
        1.2.2 白光LED的实现途径
    1.3 Mn~(2+)/Tb~(3+)激活的荧光粉的研究
        1.3.1 Mn~(2+)的发光性质
        1.3.2 Tb~(3+)的发光性质
        1.3.3 Ce~(3+)/Eu~(2+)-Mn~(2+)/Tb~(3+)激活的荧光材料的研究
    1.4 改善发光性能的几种策略
        1.4.1 能量传递策略
        1.4.2 电荷补偿策略
    1.5 氮(氧)化物基质材料的研究进展
    1.6 课题的研究意义及研究内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
第二章 实验原料、设备及方法
    2.1 实验原料与设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 测试设备
    2.2 荧光粉的合成
    2.3 分析与测试
第三章 Eu~(2+)对Mn~(2+)/Tb~(3+)激活的γ-AlON绿色荧光粉发光性能提升的研究
    3.1 Eu~(2+)-Mn~(2+)和Eu~(2+)-Tb~(3+)掺杂γ-AlON荧光粉的物相与元素组成
    3.2 Eu~(2+)-Mn~(2+)和Eu~(2+)-Tb~(3+)掺杂γ-AlON荧光粉的光致发光特性
        3.2.1 γ-AlON:Eu~(2+),Mn~(2+)的光致发光特性
        3.2.2 γ-AlON:Eu~(2+),Tb~(3+)的光致发光特性
    3.3 Eu~(2+)→Mn~(2+)和Eu~(2+)→Tb~(3+)的能量传递过程
        3.3.1 Eu~(2+)→Mn~(2+)的能量传递效率
        3.3.2 Eu~(2+)→Tb~(3+)的能量传递效率
        3.3.3 两者能量传递效率的对比
        3.3.4 Eu~(2+)-Mn~(2+)和Eu~(2+)-Tb~(3+)的能量传递机制及能量传递示意图
    3.4 Eu~(2+)-Mn~(2+)和Eu~(2+)-Tb~(3+)掺杂γ-AlON荧光粉的热稳定性及光色变化
        3.4.1 热稳定性
        3.4.2 光色变化
    3.5 本章小结
第四章 不同阳离子对γ-AlON:Mn~(2+),Mg~(2+)荧光粉发光性能提升的研究
    4.1 荧光粉的物相与形貌
    4.2 γ-AlON:x Mn~(2+),y Mg~(2+)荧光粉的发光特性
    4.3 不同阳离子对γ-AlON:Mn~(2+),Mg~(2+)荧光粉发光特性的影响
    4.4 电荷补偿机制
    4.5 不同阳离子对荧光粉热稳定性和荧光寿命的影响
    4.6 荧光粉的色坐标图和绿色色纯度
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果

(7)白光LED用红色荧光粉的研究进展(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 LED概述
        1.2.1 LED发展历程
        1.2.2 LED结构和发光原理
        1.2.3 白光LED实现方式
    1.3 白光LED用荧光粉简介
        1.3.1 蓝光LED激发型荧光粉
        1.3.2 紫外激发型荧光粉
    1.4 荧光粉性能表征
        1.4.1 形貌结构表征
        1.4.2 发光性能表征
    1.5 本文主要研究内容
第2章 红色荧光粉制备方法研究
    2.1 引言
    2.2 高温固相法
        2.2.1 方法简介
        2.2.2 方法改进研究
    2.3 湿化学法
        2.3.1 溶胶-凝胶法
        2.3.2 水热法
        2.3.3 共沉淀法
    2.4 其它合成方法
        2.4.1 新型合成方法
        2.4.2 复合合成方法
    2.5 常用方法比较
    2.6 本章小结
第3章 红色荧光粉体系研究
    3.1 引言
    3.2 硫化物体系
        3.2.1 碱土金属硫化物
        3.2.2 硫氧化物
    3.3 氮化物体系
        3.3.1 硅基氮化物
        3.3.2 硅铝基氮化物
    3.4 磷酸盐体系
    3.5 钨钼酸盐体系
        3.5.1 碱土金属钨钼酸盐
        3.5.2 稀土钨钼酸盐
    3.6 硅酸盐体系
        3.6.1 正硅酸盐
        3.6.2 硅镁钙石型硅酸盐
        3.6.3 偏硅酸盐
    3.7 氟化物体系
    3.8 本章小结
第4章 红色荧光粉发光性能优化研究
    4.1 引言
    4.2 其他离子共掺杂的影响
        4.2.1 发光离子掺杂
        4.2.2 非发光离子掺杂
    4.3 电荷补偿效应的影响
    4.4 表面处理的影响
        4.4.1 表面包覆对抗湿性的影响
        4.4.2 表面包覆对热稳定性的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(8)M10(TO4)6X2型荧光粉的结构调控与其光致发光性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 前言
        1.1.1 白光LED的发展概述
        1.1.2 LED的核心构造
        1.1.3 LED的实现方案
    1.2 荧光粉的发光机理
        1.2.1 稀土发光材料发光机理
        1.2.2 Eu~(2+)离子与Dy~(3+)离子的发光特性
    1.3 调节荧光粉发光性能的方式
        1.3.1 能量传递途径
        1.3.2 结构调控对发光性能的影响因素
    1.4 磷灰石结构荧光粉的结构特征
    1.5 磷灰石结构发光材料的研究进展
        1.5.1 单掺杂单色光的磷灰石结构发光材料
        1.5.2 单掺杂结构调控磷灰石结构发光材料
        1.5.3 共掺杂光色可调磷灰石结构发光材料
        1.5.4 共掺杂结构调控磷灰石结构发光材料
    1.6 论文研究意义及主要内容
        1.6.1 论文的研究意义
        1.6.2 论文的主要研究内容
2 实验制备与材料表征
    2.1 样品的制备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验测试仪器
        2.1.3 样品常用合成方法
        2.1.4 制备流程
    2.2 测试与表征
        2.2.1 X射线粉末衍射分析
        2.2.2 荧光光谱
        2.2.3 荧光衰减曲线
        2.2.4 热释光分析
        2.2.5 热淬灭分析
    2.3 分析计算软件
        2.3.1 Rietveld结构精修
        2.3.2 CIE色度坐标
3 Dy~(3+)对Sr_6Ca_4(PO_4)_6F_2:Eu~(2+)荧光粉结构与发光性能的影响
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 晶体结构分析
        3.2.2 荧光性能分析
        3.2.3 热致发光与衰减曲线分析
        3.2.4 热稳定性分析
        3.2.5 色度坐标分析
    3.3 本章小结
4 Ca_4La_6(AlO_4)_x(SiO_4)_(6-x)O_(1-x/2):yEu~(2+)荧光粉的发光性能研究
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 晶体结构分析
        4.2.2 荧光性能分析
        4.2.3 Eu~(2+)发光中心之间能量传递的研究
        4.2.4 热稳定性与CIE色度坐标分析
    4.3 本章小结
5 C_(a4)La_6(Al_(1.5)Si_(4.5)O_(24-1.5x)N_x)O_(0.25): 0.04Eu~(2+)荧光粉的发光性能研究
    5.1 引言
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 晶体结构分析
        5.2.2 荧光性能分析
        5.2.3 热稳定性与CIE色度坐标分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录

(9)基于稀土掺杂离子格位工程调控荧光粉发光性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 稀土离子发光理论
        1.2.1 稀土的电子层结构
        1.2.2 稀土元素的光谱项
        1.2.3 稀土离子的能级跃迁
    1.3 白光LED用荧光粉研究进展
        1.3.1 单色LED工作原理
        1.3.2 白光LED的实现方式
        1.3.3 商用荧光粉材料简介
    1.4 本文所涉及的几类发光材料研究概述
        1.4.1 ABPO_4型荧光粉研究进展
        1.4.2 β-Ca_3(PO_4)_2型荧光粉研究进展
        1.4.3 A_3LnSi_2O_7型荧光粉研究进展
    1.5 LED用荧光粉的机遇与挑战
        1.5.1 白光LED用荧光粉
        1.5.2 近红外荧光粉
    1.6 本论文研究意义、研究内容及技术路线图
2 稀土离子格位工程调控发光性能理论基础
    2.1 影响稀土离子4f-5d跃迁的相关因素
        2.1.1 质心位移
        2.1.2 晶体场劈裂
        2.1.3 斯托克斯位移
    2.2 稀土离子格位工程调控发光策略
        2.2.1 基于稀土离子掺杂浓度的格位工程调控
        2.2.2 基于基质阳离子取代的格位工程调控
        2.2.3 基于阴离子配位基团取代的格位工程调控
3 K_2Ba(CaPO_4)_2中Eu~(2+)格位占据与热稳定性研究
    3.1 样品的制备与表征
    3.2 Eu~(2+)格位占据与发光性能
    3.3 零热猝灭性能研究
    3.4 白光LED器件应用评价
    3.5 本章小结
4 (Ca_(9-x)Sr_x)MgK(PO_4)_7中Eu~(2+)格位工程与光谱调控研究
    4.1 材料的制备与表征
    4.2 固溶体的物相与结构
    4.3 Eu~(2+)格位工程研究与可调发光性能
    4.4 热稳定性与白光LED器件性能评价
    4.5 本章小结
5 A_3LnSi_2O_7中稀土离子格位占据与发光性能研究
    5.1 Eu~(2+)在Rb_3YSi_2O_7中的格位占据与红光发射研究
        5.1.1 材料的制备与表征
        5.1.2 Eu~(2+)格位占据与发光性能
        5.1.3 红光发射机理研究
        5.1.4 热稳定性与白光LED器件性能评价
    5.2 K_3YSi_2O_7中稀土离子格位占据与发光性能研究
        5.2.1 样品的制备与表征
        5.2.2 Eu~(2+),Eu~(3+),Ce~(3+)在晶格结构中的格位占据
        5.2.3 K_3YSi_2O_7:Eu~(2+),Eu~(3+),Ce~(3+)发光性能研究
        5.2.4 热稳定性与白光LED器件性能评价
    5.3 K_3LuSi_2O_7中Eu~(2+)格位占据与近红外发光性能研究
        5.3.1 样品的制备与表征
        5.3.2 Eu~(2+)格位占据与发光性能
        5.3.3 近红外发光机理
        5.3.4 热稳定性与近红外LED器件
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 前景展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(10)稀土镝离子掺杂钒酸锶钠的合成与发光性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钒酸基稀土发光材料
        1.1.1 稀土发光材料
        1.1.2 稀土元素
        1.1.3 钒酸根[VO_4]~(3-)发光中心
    1.2 钒酸锶钠稀土发光材料
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 发光机理
        1.2.3 主要合成方法
    1.3 稀土发光材料在LED中的应用
        1.3.1 简介LED
        1.3.2 LED的基本原理和结构
        1.3.3 实现白光LED的技术方案
        1.3.4 白光LED用稀土发光材料
    1.4 选题依据
    1.5 主要研究内容
    1.6 研究目的与意义
第2章 实验部分
    2.1 实验原料与仪器设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 合成方法
    2.3 测试表征方法
第3章 NaSrVO_4:Dy~(3+)的合成与性能研究
    3.1 前言
    3.2 NaSrVO_4:Dy~(3+)合成的影响因素
        3.2.1 燃烧合成温度
        3.2.2 保温时间
    3.3 Dy~(3+)浓度的影响
        3.3.1 物相组成
        3.3.2 发光性能的影响
    3.4 电荷补偿剂Li~+的影响
        3.4.1 Li~+浓度对物相组成的影响
        3.4.2 Li~+对发光性能的影响
    3.5 本章小结
第4章 碱土金属离子取代对NaSrVO_4:Dy~(3+)荧光性能的影响
    4.1 前言
    4.2 Mg~(2+)的影响
        4.2.1 物相组成
        4.2.2 发光性能的影响
    4.3 Ca~(2+)的影响
        4.3.1 物相组成
        4.3.2 发光性能的影响
    4.4 Ba~(2+)的影响
        4.4.1 物相组成
        4.4.2 发光性能的影响
    4.5 碱土金属离子影响差异机理分析
    4.6 本章小结
第5章 La~(3+)对NaSrVO_4:Dy~(3+)的影响研究
    5.1 前言
    5.2 物相组成和形貌分析
    5.3 荧光性能分析
    5.4 本章小结
结论
工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

四、碱金属离子对SrCl_2:Eu~(2+)发光性能的影响(论文参考文献)

  • [1]高分子网络凝胶法制备La2Zr2O7:Sm3+荧光材料及共掺杂离子改性研究[D]. 张晓川. 西北大学, 2021(12)
  • [2]稀土离子掺杂的三种含氧酸盐发光材料的制备、结构调控及性能研究[D]. 王国静. 河北大学, 2021(09)
  • [3]β-Ca3(PO4)2和A2LnNbO6基发光材料的晶体结构调控与性能研究[D]. 刘仕琪. 中国地质大学, 2021(02)
  • [4]应用于WLED的新型高亮荧光粉研究[D]. 张熠. 辽宁师范大学, 2021(08)
  • [5]三价铋离子掺杂镓酸盐荧光粉的制备及其光学性质研究[D]. 胡嵩晗. 昆明理工大学, 2021(01)
  • [6]Mn2+/Tb3+掺杂γ-AlON窄带绿色荧光粉的制备及其发光性能提升的研究[D]. 董泉. 江西理工大学, 2020
  • [7]白光LED用红色荧光粉的研究进展[D]. 王新瑞. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [8]M10(TO4)6X2型荧光粉的结构调控与其光致发光性能研究[D]. 钱浩军. 杭州电子科技大学, 2020(04)
  • [9]基于稀土掺杂离子格位工程调控荧光粉发光性能研究[D]. 乔建伟. 北京科技大学, 2020(01)
  • [10]稀土镝离子掺杂钒酸锶钠的合成与发光性能研究[D]. 陈敏. 成都理工大学, 2020(04)

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碱金属离子对SrCl_2:Eu~(2+)发光特性的影响
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