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可用于白光LED照明和可用于测温的荧光材料的制备和表征

黄山  
【摘要】:本论文的主要研究内容可分为两个部分。第一部分是关于应用于白光LED照明的光谱转换荧光材料的研究,有关结果将在第3章中论述。第二部分研究内容是关于可用于荧光测温的荧光粉的制备及其温度依赖的光谱性能表征,主要内容和结论将在第4章中讨论。 论文的第1章为绪论,简单介绍了本论文中涉及到的基本知识和背景,包括发光与发光材料的概念、发光的过程和机理,并粗略介绍了荧光材料的应用方向。也对人眼颜色感知的内容进行了简单的阐述。第2章介绍了我们在发光材料研究中所采用的主要样品制备方法及测试设备。 在有关白光LED荧光粉的研究中,重点是关于紫外激发下的单基质白光发射荧光粉的研究。第3章首先简要介绍了荧光粉转换的照明用LED荧光灯的地位和现状,并列举了一些作为白光LED荧光灯必须满足的参数。然后介绍了一些常见的荧光粉材料及它们的荧光性质。最后提出了单基质白光荧光粉思路的来源以及对工作结果的期望。在第二到第四节中详细讨论了三种新型的紫外激发单基质白色发光荧光粉(Li, Ba, Sr)2Si04:Ce3+, Eu2+, Mn2+(BSLS)、NaSrPO4: Eu2+,Tb3+,Mn2+和KCaPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+O简要结果如下: 1、利用高温固相法制备了(Li, Ba, Sr)2Si04:Ce3+, Eu2+, Mn2+单基质白光发射荧光粉,在345nm激发下观察到了分别来自Mn2+, Eu2+, Ce3+的红、绿、蓝发射,并组合成白色发光。工作进一步研究了改变激发波长和温度时荧光光谱的稳定性,结果表明在一定的温度和激发波长范围内,该荧光粉可基本满足应用于大功率紫外LED上的颜色稳定性要求。 2、利用高温固相法制备了NaSrPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉。样品在260400nm波长的紫外光激发下均获得了白光发射,其光谱颜色随着激发光波长变动几乎不发生改变。从照明的角度考虑,该样品发射谱的能量分布比(Li, Ba, Sr)2Si04:Ce3+, Eu2+, Mn2+样品更合理。NaSrPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉的有效激发波长范围很广,适用于最近几年快速发展的近紫外大功率LED芯片。对该样品发光的荧光热稳定性仔细研究表明其光谱颜色在大功率LED芯片的工作温度范围内不发生明显的变化,但是发光强度的热猝灭现象比较严重。 3、KCaPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉由高温固相法制备。实验讨论了掺杂离子浓度的变化对光谱的影响。样品在255-405nm波长的紫外光激发下均获得了白光发射,随着激发光波长改变,其光谱颜色只在纯净白光周围小范围波动。KCaPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉的有效激发波长范围覆盖近紫外波段,在395nm波长处的激发强度是激发谱峰值强度的92%。样品的吸收与近紫外大功率LED芯片的发射十分匹配,适用于与大功率近紫外LED荧光灯。样品的荧光热稳定性研究表明其光谱颜色在大功率LED芯片的工作温度范围保持在白光区域内,而且在该温度范围内样品的发光强度没有发生明显的热猝灭。 第4章首先讨论了荧光温度性质及热猝灭,并指出在热猝灭显著的温度范围可以利用荧光衰减来测温。然后介绍了荧光温度探针的研究进展以及优势和意义,介绍了几类主要的荧光温度探针材料的研究方向和现状。并在最后对评价荧光探针性能的参数,比如相对灵敏度,进行了简单的说明。从4.2节开始讨论了两类Eu离子激活的荧光材料温度特性,分别是Eu3+激活的Y2Mo06:Eu3+和Eu2+激活的NaSrPO4:Eu2+与M2Si04:Ce3+, Eu2+(M=Ba, Sr)。主要结果如下: 1、4.2节介绍了Y2MoO6:Eu3+荧光随温度变化的性质,并对其荧光热猝灭的物理机制进行了解释。随后测试样品20—500K的变温光谱和荧光寿命,并将导致荧光热猝灭的机制分解为三部分并分别讨论各部分对热猝灭的贡献。最后对样品荧光热猝灭的相对灵敏度进行了计算,得到500K左右7%K-1、荧光强度减半温度下2%K-1的相对灵敏度数值。该材料在无机荧光温度探针材料中具有较高的相对灵敏度。 2、二价的Eu2+离子掺杂的NaSrPO4荧光粉由高温固相法合成。随着温度从室温上升到400K, Eu2+荧光的强度快速降低,荧光寿命缩短。相对灵敏度计算显示,NaSrPO4:Eu2+的荧光强度和荧光寿命对温度变化的相对灵敏度在室温到500K范围内分布比较均匀,约在0.6—0.9%K-1左右。 3、样品Ba2Si04:Ce3+, Eu2+和BaSrSiO4:Ce3+, Eu2+由固相法合成。随着温度的上升,Eu2+离子的荧光发生明显的热猝灭现象,而Ce3+离子发光的热稳定性较好。由此,可以通过发射谱上Eu2+/Ce3+发光的部分波长积分面积比值作为测量值标定温度。这种方式比单纯用光强或者寿命变化来测量温度的方式更加方便,避免了重复定标初始温度的麻烦。对Ba2Si04:Ce3+样品,在积分波长范围为Ce3+:385—425nm,Eu2+:505—525nm时,获得最大相对灵敏度3%K-1;BaSrSiO4:Ce3+,Eu2+样品在积分波长范围Ce3+:393—433nm, Eu2+:515—535nm时,获得最大相对灵敏度2%K-1。M2Si04:Ce3+, Eu2+(M=Ba, Sr)有可能成为一种高灵敏度、抗失真的荧光测温材料。


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1 严一飞;贝耀武;吕华;;Sr_4Al_(14)O_(25):Eu长余辉发光的特性研究[J];广西科学院学报;1996年01期
2 ;专利选报[J];液晶与显示;1986年04期
3 ;采用蓝色荧光材料的投影阴极射线管彩色电视[J];液晶与显示;1986年05期
4 ;发光材料、荧光材料[J];中国光学与应用光学文摘;2003年01期
5 焦海燕;王育华;张加驰;;发光二极管用荧光材料Sr_2CeO_4:Sm~(3+)的合成及其发光特性[J];无机材料学报;2008年03期
6 林炳丽;章文贡;欧阳锐;赵炎;;含铕类水滑石/聚苯胺导电性复合材料的荧光[J];发光学报;2010年03期
7 李晨霞;韦萍;尹雷;叶仁广;华有杰;徐时清;;Ti~(4+)掺杂硼硅酸盐微晶玻璃的光谱特性[J];发光学报;2011年04期
8 杨志平;赵金鑫;刘冲;;蓝白色荧光材料Sr_2SiO_4:Ce~(3+)的溶胶-凝胶法制备及发光性能研究[J];河北大学学报(自然科学版);2008年02期
9 宋丹丹;赵谡玲;徐征;张福俊;岳欣;朱海娜;;磷光材料fac-tris(2-phenylpyridinato-N,C~(2’))iridium(Ⅲ)对不同荧光材料的敏化作用及发光机制分析[J];光谱学与光谱分析;2009年10期
10 尹艳林;许春妹;徐柳陈;;近紫外荧光材料研究进展[J];辽宁化工;2009年01期
11 叶林华;周小芬;宋丽;李刚;刘相芳;;LED白光源用Pr~(3+),Ce~(3+):YAG光纤制备与特性[J];光子学报;2009年08期
12 毛智勇;王达健;马亮;陆启飞;刘凌云;李雪征;刘艳花;;近紫外光激发的Ba_3MgSi_2O_8:Eu~(2+),Mn~(2+)全色荧光材料的发光性质研究[J];天津理工大学学报;2008年06期
13 周新木;李炳伟;徐招弟;;红色荧光材料Sr_3Ti_2O_7:Pr的合成及性能[J];南昌大学学报(理科版);2009年06期
14 李颖毅;吴燕利;李永绣;;氯化铵对铝酸锶:铕荧光光谱的影响[J];有色金属;2011年01期
15 ;采用四种不同荧光材料制成具有良好显色性的荧光灯[J];液晶与显示;1986年05期
16 谢品;倪争技;张大伟;黄元申;;荧光发射光谱测量中的倍波现象研究[J];光学仪器;2008年06期
17 俞军;赵韦人;张伟;宋恩海;周国雄;;Ce~(3+),Mn~(2+)共掺Sr_2 SiO_4的合成和发光性能的研究[J];广东工业大学学报;2009年04期
18 华伟;向卫东;董永军;梁晓娟;杨帆;金怀东;梁续;吕春燕;;白光LED用新型Ce,Pr掺杂的YAG单晶荧光材料的光谱性能研究[J];光子学报;2011年06期
19 杨志平;周东站;马淑媛;于红伟;刘玉峰;李旭;;白光LED用蓝绿色荧光粉Sr_(1-x)Ba_xAl_2O_4:Eu~(2+)的发光性质[J];发光学报;2011年08期
20 刘卫民;;微颗粒荧光材料的制备方法[J];液晶与显示;1988年Z1期
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1 韩亚军;魏俊发;韩波;石先莹;;新型荧光材料的合成及性质研究[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
2 杨鹏辉;余雪;宋志国;杨正文;杨勇;赵宗彦;尹兆益;周大成;邱建备;;稀土掺杂的锡酸盐荧光材料光学性能的研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
3 高琛;鲍骏;黄孙祥;刘小楠;陈雷;;组合方法筛选新型荧光材料[A];第五届全国稀土发光材料学术研讨会论文摘要集[C];2005年
4 余雪;宋志国;杨正文;杨勇;赵宗彦;尹兆益;周大成;邱建备;;CaAl_2Si_2O_8:Eu荧光材料的光学特性及其自还原性能的研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
5 徐晶;夏威;邓华;肖志国;;硅酸盐荧光材料的开发与研制[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
6 吕方;刘东;;用荧光材料开发装饰物[A];第九届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2003年
7 姜联合;;ZnO:Zn粉末荧光材料的制备[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
8 吴萌;黄淼;高杨文;姚叶锋;陈群;徐敏;;高荧光强度聚硅氧烷材料的合成与机理研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
9 王育华;王灵利;;VUV激发的硼酸盐荧光材料的结构与性质关系研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
10 叶俊伟;王李峰;王静慧;贡卫涛;林源;宁桂玲;;铝硅镁基荧光体的制备及发光性能研究[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年
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1 李洁;白光LED用荧光材料的湿化学法制备及性能研究[D];太原理工大学;2011年
2 赵争妍;白光发光二极管用几种典型氮(氧)化物荧光材料的制备及其发光性能的研究[D];兰州大学;2013年
3 刘小楠;组合法筛选红色真空紫外荧光材料与GdP_3O_9:Dy~(3+)光谱性质研究[D];中国科学技术大学;2012年
4 胡龙;蓝光激发的荧光材料探索研究[D];河北工业大学;2011年
5 蔡超;新型氧氮化物荧光材料的开发及优化[D];中国科学技术大学;2014年
6 李炜;场发射平板显示器阳极荧光材料及器件的研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2000年
7 方杰;稀土磷酸盐纳米荧光材料的可控合成及其光学性能研究[D];华东理工大学;2011年
8 黄山;可用于白光LED照明和可用于测温的荧光材料的制备和表征[D];中国科学技术大学;2014年
9 李玲;稀土磷酸盐荧光材料的研究[D];浙江大学;2008年
10 严小松;白光LED用荧光材料的制备与性能研究[D];上海交通大学;2011年
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1 尚杨杨;稀土掺杂含氮铝酸盐荧光材料的研究[D];长春理工大学;2012年
2 李红玉;基于多联苯结构荧光材料的合成及性能研究[D];黑龙江大学;2014年
3 郭静;铕掺杂氧化钇和磷酸钇荧光材料的合成与荧光性质研究[D];内蒙古大学;2012年
4 曹利生;LED稀土荧光材料的微波介电损耗与发光的尺寸效应[D];天津理工大学;2013年
5 江玲玲;基于太阳能电池增效的硅酸盐波长转换荧光材料[D];湘潭大学;2012年
6 张中强;新型荧光材料的制备和性能研究[D];河北师范大学;2005年
7 毛智勇;基于价态控制的光谱可调LED用铝酸镧直接白光荧光材料[D];天津理工大学;2010年
8 路亚娟;白光LED用硼酸盐荧光材料的制备与性能研究[D];河北大学;2009年
9 罗安琪;适于蓝光、近紫外和深紫外多波长转换的白光LED荧光材料合成及其发光特性研究[D];合肥工业大学;2013年
10 林茂;荧光材料Zn_2SiO_4:Mn的制备和表征[D];北京化工大学;2004年
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1 林丰;“荧光材料对红外激光探测”研究项目通过鉴定[N];中国有色金属报;2006年
2 伍鸿;提高稀土荧光粉体的综合利用水平[N];消费日报;2007年
3 光新;甘肃稀土公司将荧光材料 最新工艺用于工业生产[N];中国有色金属报;2002年
4 记者郭姜宁;甘肃稀土公司将荧光材料最新工艺用于工业生产[N];科技日报;2002年
5 庞诚;苏州英特华照明有限公司成立[N];消费日报;2008年
6 ;彩虹 舰队启航[N];中国电子报;2003年
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8 樊哲高;彩虹:转型打出节能牌[N];中国电子报;2007年
9 全国稀土荧光粉、灯协作网 吴虹;光的呼唤[N];消费日报;2007年
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