局域规整反应调控锰（Ⅳ）离子激活发光材料的发光性能研究

发布时间：2020-05-22 02:51

【摘要】：白光发光二极管(WLEDs)由于高效节能、绿色环保等优点被誉为新一代绿色照明光源。其中红色荧光粉是WLEDs实现高显色、暖白光发射的关键材料。Mn~(4+)离子激活的非稀土基红色荧光粉,由于具有原材料成本低、合成简便及较好的光谱特性,而受到学术界及工业界的广泛关注。本论文针对目前Mn~(4+)离子激活的氟化物荧光粉在改性后出现发光强度降低和Mn~(4+)离子激活的氧化物红色荧光粉发光效率低的问题,通过引入局域规整反应策略,实现了红色荧光粉发光性能的优化。主要研究内容给如下:(1)采用局域规整反应方法调控TiO_2包覆的K_2TiF_6:Mn~(4+)荧光粉的发光性能。首先采用共沉淀法制备TiO_2包覆的K_2TiF_6:Mn~(4+),采用荧光光谱仪对其基础发光性能进行研究。通过局域规整反应对其发光强度、热稳定性等光学性能进行调控,采用XRD、SEM等表征手段,对发光材料的结构、形貌等特性进行研究,并对局域规整反应实现荧光粉发光强度提升的机理进行了讨论和研究。(2)采用固相反应合成方法制备了一种复合钙钛矿结构的Sr_3WO_6:Mn~(4+)红色荧光粉。采用XRD、荧光光谱仪等手段表征Sr_3WO_6:Mn~(4+)荧光粉的物相结构及发光性能;采用电荷补偿法,实现Sr_3WO_6:Mn~(4+)荧光粉发光强度提升;采用局域规整反应法对所制备的Sr_3WO_6:Mn~(4+)红色荧光粉做进一步的改性处理,使用XRD、XPS、Raman等表征手段对处理后的Sr_3WO_6:Mn~(4+)荧光粉的结构变化进行了研究,并对局域规整反应实现荧光粉发光性能提升的机理进行了分析和讨论。
【图文】：

第 2页 上海应用技术大学 硕士学位论文荧光粉进行封装实现白光发射可能克服前面 LED 的缺点，但其存在严重的重吸收现象。目前，使用 450-470 nm 蓝光 GaN 芯片覆盖一层 YAG:Ce3+黄色荧光粉实现白光发射的荧光转换 WLEDs 已经实现商业化，而且中村修二等人在 2014 年因为发明了蓝色发光二极管（LED）被授予诺贝尔物理学奖，然而，这种由蓝光 GaN 芯片+黄色荧光粉（YAG:Ce3+）组合的荧光转换WLEDs会随着芯片和YAG:Ce3+荧光粉的退化将造成一些明显的颜色变化，并且由于缺少红光组分存在显色指数低和色温偏高等问题。因此，制备能用于白光LED 的红色荧光粉势在必行。

图 1.2 构型坐标示意图[8]. 1.2 Aschematic illustration of a configurational coordinate mo子发光中心于元素周期表中第 25 号元素，在电中性原子状态下3d54s2的排布，，很明显，3d 电子壳层是未充满，其元素一个特殊的性质是有很多氧化态，从 1+到 7+决定它的发光性能，广泛应用于制造绿色（二价）属离子的光谱通常使用 Tanabe-Sugano (TS)图进行数，正因如此，在电偶极近似中，这些状态之间的边状态的混合得到某种程度的释放。此外，由于自四重态，所以，自旋选择规则禁止自旋状态不同的度的光谱中通常出现的电子跃迁方式是自旋禁阻跃迁出现在较强的光谱中[11]。
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ422

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本文编号：2675327