新型稀土掺杂硼酸盐荧光粉结构和发光性质研究

摘要

荧光粉在显示和发光行业起着重要角色。随着显示和发光产业的不断发展，对荧光粉的要求也相对提高。目前市场上的荧光粉都存在不同方面的缺陷，发光材料的性能还有待进一步改善。硼酸盐类材料是一种重要的发光基质材料，硼酸盐类荧光粉由于其出色的稳定性及发光效率成为高清晰度电视(HDTV)和发光二极管(LED)的研究热点。为了满足市场的需求，探索一种全新的荧光粉，我们做了一些新的尝试和有益的探索。
　　 本文采用高温固相合成法在空气氛围下制备了新型荧光粉Na3SrB5O10：Eu2+及NaSrB5O9：Eu2+系列荧光粉，该样品生成无需还原气氛，对其结构特性和发光性能进行了研究。样品的X射线粉末数据与纯相结构符合很好，说明激活离子掺入只取代碱土离子位置，未改变基质结构，表明合成了我们的目标材料。分别测定样品的激发光谱和发射光谱，对于Na3SrB5O10：Eu2+激发谱在360nm-400nm具有很强的吸收带，发射光谱表明在425nm处发射光最强，猝灭浓度在1.2％mol处；对于NaSrB5O9：Eu2+激发谱在300nm-330nm具有很强的吸收带，发射光谱表明在385nm处发射光最强，猝灭浓度在1.3％mol处。发射光谱表明这两类样品猝灭浓度低，发光强度大。
　　 采用高温固相合成法制备了NaSr4-xBaxB3O9：Eu3+(x=0-4)系列固溶体材料，对其进行了XRD测试表明生成目标材料，从发射光谱测试可以看出对于不同Sr/Ba比例的光谱随Sr/Ba比例变化而变化，并通过对所测的光谱进行色度学计算，计算了显色指数等色度学参数，发现这一系列材料在598nm-605nm可调谐发射波长。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

第一节 发光材料简介

第二节 发光材料的主要发光性能

1.2.1 激发光谱

1.2.2 发射光谱

1.2.3 发光亮度

1.2.4 发光效率

1.2.5 荧光猝灭

第三节 硼酸盐基质发光材料

1.3.1 硼酸盐的结构特点

1.3.2 硼酸盐基质荧光粉的分类

第四节 稀土离子的光谱性质

1.4.1 稀土金属电子层结构

1.4.2 稀土金属离子的能级跃迁

1.4.3 Eu2+的能级结构

第五节 稀土发光材料的应用

1.5.1 稀土发光材料在照明上的应用

1.5.2 稀土发光材料在显示上的应用

1.5.3 稀土发光材料在探测技术上的应用

第六节 本论文的研究内容

第二章 荧光粉的制备方法和测试方法

第一节 荧光粉的几种制备方法

第二节 样品的测试

第三章 NaxSrB5Oy：Eu2+(x=1y=9；x=3y=10)荧光粉合成与表征

第一节 实验原理

第二节 NaxSrB5Oy：Eu2+(x=1 y=9；x=3 y=10)系列荧光粉制备

2.2.1 实验原料及主要设备

2.2.2 实验步骤

第三节Na3SrB5O10质的晶格结构及XRD分析

第四节Na3SrB5O10：Eu2+光谱分析

第五节NaSrB5O9基质的晶格结构及XRD表征

第六节NaSrB5O9：Eu2+光谱分析

第七节 本章小结

第四章 NaSr4-xBaxB3O9：Eu3+固溶体荧光粉的合成和表征

第一节 制备过程

4.1.1 实验试剂及设备

4.1.2 实验流程

第二节 NaSr4-xBaxB3O9：Eu3+固溶体晶体结构

第三节 固溶体NaSr4-xBaxB3O9：Eu3+XRD分析结果

第四节 NaSr4-xBaxB3O9：Eu3+光谱分析

第五节 NaSr4-xBaxB3O9：Eu3+色度坐标的计算

4.5.1 色度坐标

4.5.2 NaSr4-xBaxB3O9：Eu3+(x=0-4)色度坐标的计算结果

第六节 本章总结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

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