白光發(fā)光二極管（light emitting diodes, LED）乍為新一代的照明光源,由于其長壽命、節(jié)能度高、綠色環(huán)保等顯著特征,正在開啟人類照明領(lǐng)域的新一次革命。目前市場主流的白光LED采用的是熒光轉(zhuǎn)化型白光LED（簡稱pc-LED）,其中發(fā)光材料作為pc-LED的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響到白光LED器件的性能,受到了人們的廣泛關(guān)注。目前采用pc-LED獲得白光的方式可以主要分為兩大類：藍(lán)光芯片復(fù)合YAG:Ce3+黃色發(fā)光材料和（近）紫外芯片復(fù)合紅、綠藍(lán)三基色發(fā)光材料。本論文針對目前（近）紫外芯片匹配發(fā)光材料所存在的若干問題,通過材料設(shè)計、合成方法探索、晶體結(jié)構(gòu)精細(xì)化以及光譜性能表征等手段,系統(tǒng)研究了幾種新型綠、紅以及白色發(fā)光材料制備及其發(fā)光特性。主要內(nèi)容如下：1.針對目前（近）紫外白光LED用綠色發(fā)光材料存在的一些問題,利用固相法成功制備了三種綠色發(fā)光材料Sr4La2Ca4（PO4）6O2:Ce3+,NaBaScSi2O7:Eu2+, CaZr4（PO4）6:Eu2+。通過晶體結(jié)構(gòu)精修、光譜表征等手段,研究了其晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光特性以及其晶體場環(huán)境對其發(fā)光性能的影響。在... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 白光發(fā)光二極管的發(fā)展簡介
        1.1.1 發(fā)光二極管的發(fā)光原理及其發(fā)展概況
        1.1.2 白光發(fā)光二極管
    1.2 白光LED用發(fā)光材料研究進(jìn)展
        1.2.1 藍(lán)光LED芯片用發(fā)光材料研究進(jìn)展及存在的科學(xué)問題
        1.2.2 (近)紫外LED芯片用發(fā)光材料研究進(jìn)展及存在的科學(xué)問題
            1.2.2.1 (近)紫外LED芯片用藍(lán)色發(fā)光材料
            1.2.2.2 (近)紫外LED芯片用綠色發(fā)光材料
            1.2.2.3 (近)紫外LED芯片用紅色發(fā)光材料
            1.2.2.4 (近)紫外LED芯片用單一基質(zhì)白光發(fā)光材料
    1.3 本論文選題的意義、思路以及研究內(nèi)容
        1.3.1 選題意義
        1.3.2 選題思路及內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
    參考文獻(xiàn)
第二章 實驗部分
    2.1 樣品的制備
        2.1.1 原料
        2.1.2 實驗設(shè)備
        2.1.3 實驗過程
    2.2 樣品的測試與表征
        2.2.1 DTA-TGA
        2.2.2 XRD
        2.2.3 FT-IR
        2.2.4 漫反射光譜
        2.2.5 熒光光譜及變溫發(fā)射光譜
        2.2.6 熒光壽命
        2.2.7 發(fā)光效率
        2.2.8 色坐標(biāo)、色溫及顯色指數(shù)
第三章 (近)紫外LED芯片用綠色發(fā)光材料發(fā)光性能的研究
    3.1 (近)紫外LED芯片用綠色發(fā)光材料Sr_4La_2Ca_4(PO_4)_6O_2：Ce~(3+)的制備及性能表征
        3.1.1 引言
        3.1.2 Sr_4La_2Ca_4(PO_4)_6O_2：Ce~(3+)綠色發(fā)光材料的制備
        3.1.3 Sr_4La_2Ca_4(PO_4)_6O_2：Ce~(3+)綠色發(fā)光材料的物相成分及晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.1.4 Sr_4La_2Ca_4(PO_4)_6O_2：Ce~(3+)綠色發(fā)光材料的發(fā)光特性研究
        3.1.5 溫度對Sr_4La_2Ca_4(PO_4)_6O_2：Ce~(3+)綠色發(fā)光材料的發(fā)光性能影響
        3.1.6 Sr_4La_2Ca_4(PO_4)_6O_2：Ce~(3+)綠色發(fā)光材料的器件封裝性能研究
        3.1.7 小結(jié)
    3.2 (近)紫外LED芯片用綠色發(fā)光材料NaBaScSi_2O_7：Eu~(2+)的制備及性能表征
        3.2.1 引言
        3.2.2 NaBaScSi_2O_7：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的制備
        3.2.3 NaBaScSi_2O_7：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的物相成分分析
        3.2.4 NaBaScSi_2O_7：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的DRS光譜分析
        3.2.5 NNaBaScSi_2O_7基質(zhì)材料的電子結(jié)構(gòu)分析
        3.2.6 NaBaScSi_2O_7：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的發(fā)光光譜分析
        3.2.7 NaBaScSi_2O_7：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的晶體結(jié)構(gòu)分析以及Eu~(2+)的格位占據(jù)情況研究
        3.2.8 溫度對NaBaScSi_2O_7：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的發(fā)光性能影響研究
        3.2.9 小結(jié)
    3.3 (近)紫外LED芯片用綠色發(fā)光材料CaZr_4(PO_4)_6：Eu~(2+)的制備及性能表征
        3.3.1 引言
        3.3.1 CaZr_4(PO_4)_6：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的制備
        3.3.3 CaZr_4(PO_4)_6：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 CaZr_4(PO_4)_6：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的物相成分分析
        3.3.5 CaZr_4(PO_4)_6：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的自還原發(fā)光特性研究
        3.3.6 CaZr_4(PO_4)_6：Eu~(2+)綠色發(fā)光材料的自還原發(fā)光機理
        3.3.7 小結(jié)
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 (近)紫外LED用紅色發(fā)光材料發(fā)光性能的研究
    4.1 (近)紫外LED用紅色發(fā)光材料Ca_(19)Mg_2(PO_4)_(14)：Eu~(3+)的制備及性能表征
        4.1.1 引言
        4.1.2 Ca_(19)Mg_2(PO_4)_(14)：Eu~(3+)紅色發(fā)光材料的制備
        4.1.3 Ca_(19)Mg_2(PO_4)_(14)：Eu~(3+)紅色發(fā)光材料的合成條件探索
        4.1.4 Ca_(19)Mg_2(PO_4)_(14)：Eu~(3+)紅色發(fā)光材料的物相純度分析
        4.1.5 Ca_(19)Mg_2(PO_4)_(14)：Eu~(3+)紅色發(fā)光材料的晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.1.6 Ca_(19)Mg_2(PO_4)_(14)：Eu~(3+)紅色發(fā)光材料的發(fā)光光譜分析
        4.1.7 溫度對Ca_(19)Mg_2(PO_4)_(14)：Eu~(3+)紅色發(fā)光材料的影響
        4.1.8 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 (近)紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料發(fā)光性能的研究
    5.1 引言
    5.2 (近)紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料CLSPO：Ce~(3+),Mn~(2+)的制備及性能表征
        5.2.1 近紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料CLSPO：Ce~(3+),Mn~(2+)的制備
        5.2.2 近紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料CLSPO：Ce~(3+),Mn~(2+)的物相成分分析
        5.2.3 近紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料CLSPO：Ce~(3+),Mn~(2+)的DRS光譜分析
        5.2.4 近紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料CLSPO：Ce~(3+)的發(fā)光光譜分析以及其格位占據(jù)情況
        5.2.5 近紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料CLSPO：Mn~(2+)的發(fā)光光譜分析以及其格位占據(jù)情況
        5.2.6 CLSPO：Ce~(3+),Mn~(2+)的發(fā)光光譜以及Ce~(3+),Mn~(2+)間能量傳遞機理分析
        5.2.7 小結(jié)
    5.3 (近)紫外LED用白光發(fā)射發(fā)光材料Sr_(10)[(PO_4)_(5.5)(BO_4)_(0.5)](BO_2)：Eu~(2+),Mn~(2+),Tb~(3+)的制備及性能表征
        5.3.1 SPB：Eu~(2+),Mn~(2+),Tb~(3+)的制備
        5.3.2 SPB：Eu~(2+),Mn~(2+),Tb~(3+)的物相成分以及晶體結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 SPB：Eu~(2+),SPB：Mn~(2+)的發(fā)光光譜分析
        5.3.4 SPB：Eu~(2+),Mn~(2+)的發(fā)光光譜以及能量傳遞情況分析
        5.3.5 SPB：Eu~(2+),Mn~(2+),Tb~(3+)的發(fā)光光譜以及能量傳遞情況分析
        5.3.6 SPB：0.01Eu~(2+),0.035Tb~(3+),0.15Mn~(2+)樣品的溫度猝滅光譜研究
        5.3.7 小結(jié)
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    不足及展望
博士期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ln(Ln=Gd3+,Cu+,Sm3+,Dy3+)助激活的Ca8Mg（SiO4）4Cl2∶Eu2+熒光粉的光譜特性和Eu2+的格位計算[J]. 李郎楷,陳永杰,肖林久,楊英,劉婷婷.  材料導(dǎo)報. 2011(02)
[2]A green-yellow emitting β-Sr2SiO4:Eu2+ phosphor for near ultraviolet chip white-light-emitting diode[J]. 孫曉園,張家驊,張霞,駱永石,王笑軍.  Journal of Rare Earths. 2008(03)
[3]白光LED用光轉(zhuǎn)換材料的研究[J]. 李紹霞,李大吉,王亞平,王卓.  材料導(dǎo)報. 2008(04)
[4]高溫固相法制備硅酸鹽長余輝發(fā)光材料[J]. 姜洪義,徐博.  硅酸鹽學(xué)報. 2006(09)
[5]Luminescence and Preparation of LED Phosphor Ca8Mg（SiO4）4Cl2∶Eu2+[J]. 楊萍,林建華,姚光慶.  Journal of Rare Earths. 2005(05)
[6]紅色蓄光材料Y2O2S∶Eu3+的硫熔法制備及其發(fā)光性能[J]. 王治龍,王育華.  功能材料. 2005(09)
[7]羥基硅酸鹽潤滑油添加劑對45#鋼/球墨鑄鐵摩擦副摩擦磨損性能的影響[J]. 郭延寶,徐濱士,馬世寧,許一.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2004(06)
[8]射頻濺射法制作Y2O2S∶Eu發(fā)光薄膜[J]. 成建波,李軍建,祁康成.  真空科學(xué)與技術(shù). 2002(03)
[9]高壓下Eu3＋：Gd2O2S的發(fā)射光譜、能級及晶體場[J]. 池元斌,劉慎薪,王立中,王秋平.  光學(xué)學(xué)報. 1995(01)

博士論文
[1]Eu2+、Mn2+激活的六鋁酸鹽基發(fā)光材料的制備及其發(fā)光特性研究[D]. 劉碧桃.蘭州大學(xué) 2012
[2]耐磨鋁硅酸鹽微晶玻璃的制備及其摩擦學(xué)特性研究[D]. 趙運才.湖南大學(xué) 2003



本文編號：3542945