学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

白光LED用硼酸盐荧光材料的制备与性能研究

作 者: 路亚娟
导 师: 杨志平
学 校: 河北大学
专 业: 光学工程
关键词: 白光LED 荧光材料 硼酸盐 发光性质
分类号: O482.31
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 120次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


本文采用高温固相法合成了几种适合紫外LED芯片激发的硼酸盐荧光材料。主要内容如下:(1)利用高温固相法合成了LiBaB9O15:Eu3+红色荧光粉。样品的发射光谱主峰位于618 nm,在400 nm,470 nm处的激发峰强度较强,随着Eu3+浓度增加,发光强度增强,未发现浓度猝灭现象。电荷补偿离子K+的加入有效地提高了样品的发光强度,提高了约40%。该荧光粉既可作为“蓝+黄”模式的白光LED的红色补光粉,也可以作紫外芯片激发三基色荧光粉的白光LED中的红粉。(2)合成了Ba3Tb(BO3)3绿色发光材料,从它的发光性质可以看出:激发光谱中包含360~400 nm的一宽带,与产生近紫外-紫(350~410 nm)辐射的InGaN管芯匹配很好。加入激活剂Ce3+后,其发光强度有很大提高,存在Ce3+对Tb3+的能量传递;Ce3+的最佳掺杂浓度为10%。(3)在第二个实验的基础上,制备了Eu3+掺杂的Ba3Tb(BO3)3红色荧光粉。样品的主激发峰值位于490 nm,次峰位于383 nm,适合紫外和蓝光LED芯片的激发。当Eu3+浓度为2%,样品的发光强度最大。(4)在单一基质白光LED方面,研究了Dy3+激活的SrAl2B2O7发光材料,并考察Dy3+浓度及碱土金属离子Li+、Na+和K+作为电荷补偿离子对样品发光性能的影响,其中以K+离子的电荷补偿效果最好。根据Dexter理论判断出其自身浓度猝灭机理为电偶极→电偶极相互作用结果。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 白光LED的发展历程  10
  1.2 LED照明光源的优点  10-11
  1.3 实现白光LED的方式和存在的问题  11-12
  1.4 白光LED的结构  12
  1.5 本文的研究内容和创新点  12-14
    1.5.1 研究内容  12-13
    1.5.2 创新点  13-14
第2章 发光材料的基本理论和制备方法  14-23
  2.1 发光材料的理论基础  14-16
    2.1.1 发光材料的基本概念  14
    2.1.2 制备发光材料所使用的化学品原料  14-15
    2.1.3 硼酸盐基质发光材料  15-16
  2.2 稀土元素的光谱性质  16-20
    2.2.1 稀土离子的特殊电子构型  16-17
    2.2.2 稀土离子4f~(n-1)5d~1态与电荷跃迁态的差异  17-18
    2.2.3 目前已实用化的稀土三基色发光材料  18
    2.2.4 可被蓝光-长波紫外光激发发射可见光的荧光体种类  18-20
  2.3 稀土离子间的能量传递方式  20
  2.4 材料合成方法  20-22
  2.5 制备样品所需的主要设备和试剂  22-23
第3章 红色荧光粉LiBaB_9O_(15):Eu~(3+)的制备和发光性质  23-28
  3.1 研究目的和意义  23
  3.2 实验部分  23-24
    3.2.1 样品的制备  23
    3.2.2 样品的检测  23-24
  3.3 实验结果与分析  24-26
    3.3.1 样品的XRD分析  24
    3.3.2 样品的激发和发射光谱  24-25
    3.3.3 不同电荷补偿剂对样品发光强度的影响  25-26
    3.3.4 掺杂离子浓度对样品发光强度的影响  26
  3.4 本章小结  26-28
第4章 绿色荧光粉Ba_3Tb(BO_3)_3的发光特性  28-32
  4.1 研究目的和意义  28
  4.2 实验部分  28-29
    4.2.1 样品的制备  28
    4.2.2 样品的检测  28-29
  4.3 结果与讨论  29-31
    4.3.1 样品的晶体结构  29
    4.3.2 样品的激发和发射光谱  29-30
    4.3.3 Ba_3Tb(BO_3)_3:Ce~(3+)中Ce~(3+)对Tb~(3+)的敏化作用  30
    4.3.4 荧光强度与Ce~(3+)浓度的关系  30-31
  4.4 本章小结  31-32
第5章 红色荧光粉Ba_3Tb(BO_3)_3:Eu~(3+)的制备与发光特性研究  32-37
  5.1 研究目的和意义  32
  5.2 实验部分  32
    5.2.1 样品的合成  32
    5.2.2 样品的检测  32
  5.3 实验结果与分析  32-36
    5.3.1 Ba_3Tb(BO_3)_3:Eu~(3+)的XRD分析  32-33
    5.3.2 Ba_3Tb(BO_3)_3:Eu~(3+)的激发和发射光谱  33-34
    5.3.3 Ba_3Tb(BO_3)_3:Eu~(3+)中Tb~(3+)→Eu~(3+)的能量传递  34
    5.3.4 Eu~(3+)的掺杂浓度对样品发光强度的影响  34-36
  5.4 结论  36-37
第6章 SrAl_2B_2O_7:Dy~(3+)材料的制备及其发光性能  37-42
  6.1 研究目的和意义  37
  6.2 实验部分  37-38
    6.2.1 样品的合成  37
    6.2.2 样品的检测  37-38
  6.3 结果与讨论  38-41
    6.3.1 SrAl_2B_2O_7:Dy~(3+)的晶体结构  38
    6.3.2 SrAl_2B_2O_7:Dy~(3+)的发光性质  38-39
    6.3.3 Dy~(3+)掺杂浓度对SrAl_2B_2O_7:Dy~(3+)材料发射强度的影响  39-40
    6.3.4 电荷补偿剂对SrAl_2B_2O_7:Dy~(3+)材料发射强度的影响  40-41
  6.4 本章小结  41-42
结束语  42-43
参考文献  43-47
硕士研究生在读期间发表的论文  47-48
致谢  48

相似论文

  1. 锗及其氧化物纳米线的合成、表征及性质研究,TB383.1
  2. Eu3+掺杂稀土硼酸盐REBaB9O16(RE=稀土离子,Y)的发光光谱研究,O627.3
  3. 白光LED用稀土红色荧光粉的制备及性能研究,O482.31
  4. 可见光LED通信系统的性能研究与理论设计,TN929.1
  5. SiO2微球为前驱物的白光LED用荧光粉的合成与性能研究,TN104.3
  6. YAG:Ce3+荧光粉的制备及发光性能,TQ422
  7. 基于白光LED的可见光通信系统的研究,TN312.8
  8. 基于价态控制的光谱可调LED用铝酸镧直接白光荧光材料,O482.31
  9. 磷酸盐稀土荧光材料的制备与性能分析,O482.31
  10. 硼酸盐和氯硅酸盐荧光粉的制备与性能研究,O482.31
  11. 溶胶—凝胶法合成纳米级发光材料及其性能研究,TB383.1
  12. 钨酸盐基荧光粉的制备及性能研究,TQ422
  13. 硼磷氮协效膨胀型阻燃剂的制备及性能研究,TQ314.248
  14. 有机胺为模板的硼磷酸盐的合成与表征,O621.3
  15. 一种高效率高升压比的BoostDC-DC变换器的研究与设计,TM46
  16. 基于DC-DC的白光LED驱动电路的研究与设计,TN312.8
  17. 纳米复合氟化物的合成及其掺杂Ce~(3+)的光谱性质研究,TB383.1
  18. Tb~(3+)-Tm~(3+)-Yb~(3+)共掺氟氧化物微晶玻璃上转换发光性质及机理研究,TQ171.112
  19. 新型含硼无机晶体材料的制备及表征,O613.81
  20. 大功率白光LED荧光粉涂覆方法研究,TN104.3

中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 固体性质 > 光学性质 > 发光学
© 2012 www.xueweilunwen.com