单相可调硅酸盐荧光粉的发光特性研究

发布时间：2022-10-23 19:23

　　随着绿色照明工程的实施,以LED为代表的第四代照明光源正逐步被人们所认可和接受。LED具有寿命长、效率更高、颜色多样、易于调控、安全可靠等优点,可以满足人们对照明设备的绿色、节能、环保的要求。在各个领域有着广阔的发展前景。作为影响LED的性能如发光亮度、显色指数、色温及发光寿命的重要因素之一,荧光粉的品质至关重要。目前应用最广泛的是采用蓝色的InGaN芯片和发黄光的YAG:Ce³⁺荧光粉组合形成白色发光二极管,但是由于光谱中缺少红色成分,使得其具有较低的显色性（CRI,Ra＜80）和较高的相关色温（CCT,Tc＞5500K）,为了解决这一问题,近紫外或紫外光激发的单相可调荧光粉成为了研究的热点。本文中采用高温固相法合成了一系列的不同稀土离子掺杂的单相可调的硅酸盐荧光粉,使用XRD、荧光光谱、荧光寿命、量子效率等对样品进行表征,详细研究了样品的晶体结构、发光性能及基质中的能量传递。主要研究结果如下:（1）采用高温固相法合成了一系列的固溶体荧光粉Ba₂Gd_2-xY_xSi₄O

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 LED简介
        1.2.1 LED的结构与发光原理
        1.2.2 LED的应用现状
    1.3 荧光粉
        1.3.1 荧光粉的组成与发光原理
        1.3.2 稀土发光
        1.3.3 荧光粉的评价参数
    1.4 LED用荧光粉的研究进展
        1.4.1 对商业用YAG:Ce~(3+)荧光粉的优化
        1.4.2 阳离子或阴离子替换的新型固溶体荧光粉
        1.4.3 单相全色荧光粉
    1.5 研究目的与研究内容
2 样品制备与表征
    2.1 实验设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 高温固相法
        2.2.2 溶胶-凝胶法
        2.2.3 水热法
        2.2.4 低温燃烧合成法
    2.3 性能测试
        2.3.1 X射线衍射分析测试
        2.3.2 荧光光谱测试
        2.3.3 温度特性测试
        2.3.4 荧光寿命测试
        2.3.5 量子效率测试
3 Ba_2Gd_(2?x)Y_xSi_4O_(13):0.02Eu~(2+)荧光粉发光性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Ba_2Gd_(2?x)Y_xSi_4O_(13):0.02Eu~(2+)荧光粉的物相分析
        3.3.2 Ba_2Gd_(2?x)Y_xSi_4O_(13):0.02Eu~(2+)荧光粉的发光性能分析
        3.3.3 Ba_2Gd_(2?x)Y_xSi_4O_(13):0.02Eu~(2+)荧光粉的热稳定性分析
        3.3.4 Ba_2Gd_(2?x)Y_xSi_4O_(13):0.02Eu~(2+)荧光粉的色坐标调节及量子效率
    3.4 本章小结
4 K_2Ba_7Si_(16)O_(40):Ce~(3+),Eu~(2+)的能量传递与发光性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 K_2Ba_7Si_(16)O_(40):Ce~(3+)荧光粉的晶体结构与物相分析
        4.3.2 K_2Ba_7Si_(16)O_(40):Ce~(3+),Eu~(2+)荧光粉的发光性能分析
        4.3.3 K_2Ba_7Si_(16)O_(40):Ce~(3+),Eu~(2+)荧光粉中的能量传递分析
        4.3.4 K_2Ba_7Si_(16)O_(40):Ce~(3+),Eu~(2+)荧光粉的变温发光特性
        4.3.5 K_2Ba_7Si_(16)O_(40):Ce~(3+),Eu~(2+)荧光粉的色坐标调节及量子效率
    4.4 本章小结
5 荧光粉MgY_4Si_3O_(13):Ce~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)的发光性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 MgY_4Si_3O_(13)荧光粉的物相分析与晶体结构分析
        5.3.2 MgY_4Si_3O_(13):Ce~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)荧光粉的发光性能分析
        5.3.3 MgY_4Si_3O_(13):Ce~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)荧光粉中的能量传递分析
        5.3.4 MgY_4Si_3O_(13):Ce~(3+),Tb~(3+),Eu~(3+)荧光粉的色坐标调节
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈智能照明系统在公共建筑中的应用[J]. 张宁.  科技风. 2018(06)
[2]智能光伏照明技术在盘兴高速公路隧道中的应用分析[J]. 杨宏.  低碳世界. 2018(02)
[3]大功率LED显示屏的设计[J]. 段振棋.  电子技术与软件工程. 2018(02)
[4]多基色LED的照明通信光源显色性研究[J]. 徐义奇,白廷柱,唐义.  光谱学与光谱分析. 2017(12)
[5]LED自由立体显示系统交错阶梯狭缝光栅的设计[J]. 李文华,张志文,孙亚波,赵晓辉,张连水,党伟.  河北大学学报(自然科学版). 2017(06)
[6]设施园艺LED光源设计与应用策略探讨[J]. 刘文科,刘义飞.  中国照明电器. 2017(11)
[7]LED光源在生物医学中的应用分析[J]. 郑炳松.  照明工程学报. 2016(03)
[8]白光LED语音通信系统的设计与实现[J]. 敖珺,车龙,马春波.  计算机与数字工程. 2015(11)
[9]Recent development in rare earth doped phosphors for white light emitting diodes[J]. 王育华,朱革,辛双宇,王倩,李艳艳,吴泉生,王闯,王希成,丁鑫,耿婉莹.  Journal of Rare Earths. 2015(01)
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博士论文
[1]β-Ca3（PO4）2体系单相白光荧光材料的发光特性研究[D]. 张志伟.燕山大学 2016
[2]白光LED用氮系荧光粉的可控制备及发光性能调控[D]. 谷鋆鑫.东华大学 2011

硕士论文
[1]稀土掺杂钼酸盐、磷酸盐LED荧光粉的制备与发光性能研究[D]. 黄保裕.广东工业大学 2016
[2]基于LED通信的室内定位方法研究[D]. 唐钱胜.电子科技大学 2016



本文编号：3696981