【正文】 光性質(zhì)一直研究得比較多，尤其是Eu2+單激活或Eu2+Mn2+共激活的硅酸鹽是一類重要的發(fā)光材料，廣泛的應(yīng)用于LED燈用熒光粉，但是主要是單色光或雙色光，如Eu2+單激活的(Ba,Ca)3MgSi2O8是一種高效的藍(lán)光熒光粉，Mn2+共激活時(shí)能夠引入紅光；Eu2+單激活的BaCaZnSiO4是一種高效的藍(lán)綠光熒光粉。本論文以堿土硅酸鹽摻雜適量氧化鋅作為基質(zhì)，稀土Eu2+和過渡金屬M(fèi)n2+為激活離子，從一次合成多晶相角度出發(fā)，制備白光熒光粉。然而，單基質(zhì)白光或一次合成多相白光熒光粉能夠很好的克服這種缺陷。目前市場或相關(guān)報(bào)道的紫外光芯片激活熒光粉而得到的白光，大都是采用三基色[藍(lán)色、紅色和綠色(黃色)熒光粉，由于其可選的熒光粉種類較多，并且改變?nèi)呐浔瓤烧{(diào)節(jié)出不同色溫的白光LED，靈活性大大提高。目前對其方法進(jìn)行了改進(jìn)，添加紅粉或綠粉來提高顯色效果，但是該方法組合的白光是通過調(diào)節(jié)在芯片表面熒光粉的厚度來改變色溫，因此其靈活性較低。利用藍(lán)光LED芯片發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)YAG熒光粉，使其發(fā)射550580nm的黃光，和藍(lán)光混合，可生產(chǎn)出色溫為400015000K、顯色指數(shù)為7585的白光。根據(jù)熒光粉發(fā)射出可見光的顏色把熒光粉主要分成三類：藍(lán)色、紅色和綠色(黃色)熒光粉。而目前已見報(bào)道的發(fā)光效率最高的白光LED和已經(jīng)商業(yè)化的白光LED產(chǎn)品都是采用熒光粉涂敷光轉(zhuǎn)變法。但是由于YAG:Ce3+熒光缺乏紅色成分而導(dǎo)致顯色低的問題使得對于尋求新型熒光粉的研究變得越來越重要。在全球能源緊缺的背景下，白光LED備受關(guān)注，歐、美及日本等先進(jìn)國家投入了許多人力，并成立專門機(jī)構(gòu)推動(dòng)白光LED的研發(fā)工作，21世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。 alkalineearth metal silicates。 another part of Eu2 + energy nonradiative resonance delivered to Mn2 +, thereby forming Mn2 + characteristic emission.For ：:002Eu2+,+,zRe3+(Re=Dy, Sm, Gd, La) phosphor, change to a different sensitizers and different concentrations of sensitizer, were able to efficiently improving luminous intensity of Eu2+,but their emission spectrum shape has not changed significantly, by parison, La relatively good sensitization.Key word: LED。關(guān)鍵詞：LED。(y為Mn2+的含量)基質(zhì)中Eu2+Mn2+之間的能量傳遞，Eu2+一部分能量躍遷到基態(tài)，從而形成Eu2+的特征發(fā)射；另一部分Eu2+的能量無輻射共振傳遞到Mn2+，從而形成Mn2+的特征發(fā)射。該熒光粉的激發(fā)光譜在240nm至410nm之間均有吸收，發(fā)射光譜為連續(xù)波帶，覆蓋了從428nm至690nm的可見光。對于Eu2+，Mn2+: Eu2+,yMn2+熒光粉，研究Mn2+和Eu2+的濃度對熒光粉的發(fā)光性質(zhì)影響。對于Eu2+:xEu2+熒光粉，變化Eu2+濃度使樣品在1000℃，探討不同Eu2+濃度對熒光粉發(fā)光性質(zhì)的影響。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分：：Eu2+晶體結(jié)構(gòu)；+；+，Mn2+。沈陽化工大學(xué)本科畢業(yè)論文 題 目： ZnSiO4:Eu,Mn，Re(Re=Dy,Sm,Gd,La)的制備及其發(fā)光性能研究 院 系： 應(yīng)用化學(xué)學(xué)院 專 業(yè)： 應(yīng) 用 化 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書應(yīng)用化學(xué)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： :Eu,Mn,Re(Re=Dy,Sm,Gd,La)的制備及其發(fā)光性能研究畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：采用高溫固相法制備Eu2+、Mn2+、Re3+共激活的堿土鋅硅酸鹽白光熒光粉，考察基質(zhì)組成及Eu, Mn, Re摻雜量對熒光粉發(fā)光性能影響。通過X射線衍射測試熒光粉晶體結(jié)構(gòu)。起止時(shí)間： 2013 年 2 月 2013 年 6 月指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日教研主任： 簽字 年 月 日學(xué)院院長： 簽字 年 月 日摘要實(shí)驗(yàn)采用高溫固相法在還原氣氛中合成了由稀土離子Eu2+:xEu2+熒光粉, 稀土離子Eu2+、過渡金屬離子Mn2+: Eu2+,yMn2+熒光粉, : Eu2+,+,zRe3+ (Re=Dy、Sm、Gd、La) 熒光粉，用熒光分光光度計(jì)和PMS50紫外可見光譜分析系統(tǒng)測試了樣品的發(fā)光性能，通過XRD樣品進(jìn)行了晶體結(jié)構(gòu)分析。:+熒光粉在近紫外光激發(fā)下發(fā)藍(lán)綠光,其發(fā)射峰覆蓋的波段范圍為427—590nm,歸屬于Eu2+的5d4f能級躍遷。發(fā)現(xiàn)該熒光粉在紅光區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了新的發(fā)射帶，其峰值在594nm左右，歸屬于Mn2+的4T1(4G)6A1(6S)的能級躍遷。通過改變Eu2+或Mn2+濃度可靈活調(diào)節(jié)光譜參數(shù)，如色坐標(biāo)、顯色指數(shù)、色溫等。: Eu2+,+,zRe3+ (Re=Dy、Sm、Gd、La) 熒光粉，改變不同的敏化劑以及敏化劑的不同濃度，均能夠有效地提高Eu2+的發(fā)光強(qiáng)度，但它們的發(fā)射光譜形狀及峰位置沒有發(fā)生明顯改變，通過比較，La的敏化效果相對較好。 白色熒光粉；堿土硅酸鹽；高溫固相法 AbstractExperimental hightemperature solidphase synthesis method in a reducing atmosphere by the rareearth ions Eu2 + activated : xEu2 + phosphor and rare earth ions Eu2 +, Mn2 + transition metal ions coactivated Ba1 .3 : Eu2 +, yMn2+phosphors and : Eu2 +, +, zRe3 + (Re = Dy, Sm, Gd, La) phosphors, fluorescence spectrophotometer and UVvisible spectroscopy system testing luminescent properties of the samples, the samples were characterized by XRD analysis of crystal structure.For Eu2 + activated :xEu2+phosphor were explored without Eu2 +, plus various concentrations of Eu2 +, adding a different flux (BaCl2/CaCl2) and flux without the sample or the like is high temperature calcination at 1000 ℃ , these different factors on the phosphor luminescence properties. :xEu2+ phosphor in the near blue green under UV excitation, the emission peak around 490nm (covering the wavelength range of 427 590nm), attributed to the 5d4f of Eu2 + level transition. For Eu2 +, Mn2 + codoped : Eu2+,yMn2+ phosphor, by changing the Mn2 + and Eu2 + concentration on the phosphor luminescence properties were studied. Found that the phosphor in the red region of the emergence of new emission band with a peak at around 594nm, attributable of Mn2 + 4T1 (4G)6A1 (6S) level transition. Excitation spectrum of the phosphor between 240nm to 410nm are the absorption and emission spectrum of a continuous band, covering the visible light from 428nm to 690nm. By changing the Eu2 + or Mn2 + concentration can be flexibly adjusted spectral parameters, such as color coordinates, color rendering index, color temperature and so on. Studied the （y is the content of Mn2+）matrix Eu2 +Mn2 + energy transfer between, Eu2 + part of the energy transitions to the ground state, thereby forming of Eu2 + characteristic emission。 whitelighting phosphor。 high temperature solid state目 錄引 言 1第一章 文獻(xiàn)綜述 3 稀土發(fā)光材料 3 發(fā)光材料的簡介 3 發(fā)光材料的分類 3 Eu2+的發(fā)光特性 4 稀土離子間的能量傳遞 5 熒光粉的主要合成方法及優(yōu)缺點(diǎn) 6 白光發(fā)光二極管 8 9 白光LED的性能指標(biāo) 12 白光LED用熒光粉的發(fā)展趨勢和應(yīng)用要求 15 本論文的研究內(nèi)容 16第二章 實(shí)驗(yàn)部分 17 儀器與試劑 17 儀器 17 試劑 18:+,+,xRe3+(Re=Dy,Gd, La,Sm)系列白色熒光粉的制備過程 19 實(shí)驗(yàn)配比的計(jì)算 19 實(shí)驗(yàn)過程 19 性能表征 19 晶相結(jié)構(gòu)分析 19 熒光光譜測試 20 光色參數(shù)測試 20第三章 結(jié)果與討論 21 :+光譜性能研究 21:+晶相結(jié)構(gòu)分析 213. 2 :+的激發(fā)、發(fā)射光譜 223. 3 不同Eu2+含量對熒光粉發(fā)光性能的影響 23 :xEu2+,yMn2+的晶相結(jié)構(gòu)分析 24 . 2SiO4:+,+熒光粉的發(fā)光性能 25 不同Eu2+和Mn2+含量對熒光粉的光譜性能的影響 26 Mn2+:+,yMn2+光譜性能的影響 26 Eu2+:xEu2+,+光譜性質(zhì)的影響 28 Eu2+—Mn2+之間的能量傳遞 29 Re3+(Re=Dy, Sm, Gd, La): Eu2+,+熒光粉發(fā)光性能的影響 30 :+,+,zRe3+的發(fā)射光譜 30 :+,+,zRe3+熒光粉光色參數(shù)分析 31第四章 結(jié)論 35參考文獻(xiàn) 36致謝 40附錄 41附錄Ⅰ 英文文獻(xiàn)原文 41附錄Ⅱ 英文翻譯 49沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 引言引 言半導(dǎo)體照明光源作為新型高效固體光源具有壽命長、節(jié)能、環(huán)保、色彩豐富、微型化等顯著優(yōu)點(diǎn)，將成為人類照明史上的又一次飛躍。目前技術(shù)最成熟的白光LED是由日本公司研發(fā)出的藍(lán)光LED芯片涂覆黃色YAG:Ce3+熒光粉合成的。目前，實(shí)現(xiàn)白光LED的成熟方法是主要有如下三種[1~2]：一是用LED芯片所發(fā)光激發(fā)熒光粉，芯片和熒光粉發(fā)出的光混合形成白光，即熒光粉涂敷光轉(zhuǎn)換法；二是紅光、綠光、藍(lán)光LED制備LED白光組件，即多色LED組合法；三是利用多個(gè)活性層使LED直接發(fā)白光，即多量子阱法。提高熒光粉的發(fā)光效率是實(shí)現(xiàn)高亮度白光LED的關(guān)鍵因素。藍(lán)光LED激發(fā)的YAG熒光粉是開發(fā)最早且最成熟的光轉(zhuǎn)換材料。但其存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)：YAG發(fā)射的黃光缺少紅色成分，只能獲得低顯色指數(shù)的二基色白光。隨著LED芯片技術(shù)的成熟，其發(fā)射波長逐漸向短波方向發(fā)展，出現(xiàn)了340～420nm的紫外光近紫外光芯片，并且由這種芯片激發(fā)熒光粉合成白光是今后發(fā)展的重點(diǎn)。遺憾的是三基色配比的調(diào)節(jié)難度較大，存在紅光或綠光對藍(lán)光的再吸收現(xiàn)象，而且可供紫光激活的紅粉效率較低等缺陷。單基質(zhì)白光是近幾年熱點(diǎn)研究對象，但是其發(fā)光效率還較低，或發(fā)射波長與理想組合白光的波長偏離較大。硅酸鹽化合物的晶體結(jié)構(gòu)多樣，物理化學(xué)性質(zhì)都較穩(wěn)定，合成溫度較低，其耐高溫、耐水性也較鋁酸鹽發(fā)光材料的高，所以其作為發(fā)光材料的基質(zhì)有很大的優(yōu)勢。摻雜Re3+(Re=La,Sm,Dy,Gd)能夠有效的提高Eu2+的發(fā)光強(qiáng)度，但它們的發(fā)射光譜形狀沒有發(fā)生明顯改變。+摻雜的堿土硅酸鹽熒光粉中摻雜Mn2+的最佳摻雜量。55沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文