论文总字数：31042字

摘 要

发展至今，光致发光二极管(LED)在众多照明设施中，凭借其自身诸多优异的性能，有望成为新光源，从而在现如今得到了越来越广泛的运用，走进了大众们的视野。目前所了解到的制备白光发射荧光粉的集中制备方法中，所制备得到的荧光粉在激发发光下仍有白光漂移、“光晕”现象明显、发光性能不够稳定等各种各样的问题。例如紫外转换法制备的荧光粉的红色光吸收效率明显较低导致发光性能欠佳，这就导致了该种方法不能够长远的进行荧光粉的研究和发展。本篇论文对BaLaMgSbO₆双钙钛矿白光发射荧光粉进行研究，并尝试合成发光性能更好的白光发射荧光粉。

利用X射线衍射分析(XRD)分析不同浓度的Dy³ 掺杂的双钙钛矿白光发射荧光粉的微观结构，并且检测其发光性能，从而得出Dy³ 掺杂最适宜的浓度。继续采用Dy³ 掺杂，取代BaLaMgSbO₆中的La³ ，即使在最佳浓度得到的所发光，也与标准白光有所偏差。因为Tm³ 在紫外激发下，以发射绿光和蓝光为主，Dy³ 和Tm³ 共掺可以使荧光粉的发光向标准白光偏移，所以选择以Tm³ 继续掺杂，取代La³ ，设计对照实验，比较不同掺杂浓度下的双钙钛矿荧光粉晶体结构变化，研究BaLaMgSbO₆在不同浓度的Dy³ ，Tm³ 掺杂下的发光性能的变化。以此制备出具有较好发光性能的双钙钛矿白光发射荧光粉。

关键词：WLEDs 白光发射荧光粉 Dy³ 掺杂 Tm³ 掺杂 猝灭浓度

Preparation and Luminescence Properties of Dy³ Doped BaLaMgSbO₆ Double Perovskite White Phosphor

Abstract

Up to now, photoluminescent diodes (LEDs) have been used in many lighting facilities due to their excellent performance,they are expected to become new light sources, and thus have become more and more widely used nowadays, and have entered the public's field of vision. In the centralized preparation method for preparing white phosphors, the prepared phosphors have various problems such as white light drift, "halo" phenomenon, and insufficient luminescent performance under excitation light. For example, the red light absorption efficiency of the phosphor prepared by the ultraviolet conversion method is significantly lower, resulting in poor luminescence performance, which leads to the inability to carry out research and development of the phosphor in the long-term. In this experiment, BaLaMgSbO₆ double perovskite white phosphor was studied and an attempt was made to synthesize a white phosphor with better luminescence properties. In this experiment, high-temperature solid-phase method was used to synthesize white phosphor, which was doped with different concentrations of Dy³ . X-ray diffraction analysis (XRD) was used to analyze the microstructure of Dy³ doped double perovskite white phosphors. Because Tm³ emits green light and blue light under ultraviolet excitation, Dy³ and Tm³ co-doping can shift the phosphor's luminescence to standard white light, so choose Tm³ to continue doping instead of La³ , design a control experiment, compare it. The crystal structure of the double perovskite phosphor at the doping concentration was changed.

Key Words: WLEDs white phosphor; Dy³ doping; Tm³ doping; Quenching concentration

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 白光发射荧光粉的定义及其分类 1

1.2 白光发射荧光粉的制备方法及其产品的优缺点比较 1

1.2.1双钙钛矿白光发射荧光粉的制备方法 1

1.2.2 白光LED的生产方案及其优缺点比较 1

1.3 白光发射荧光粉的发展及其研究现状 3

1.3.1 白色荧光粉的使用和发展 3

1.3.2 磷酸盐基白色荧光粉 3

1.3.3 碱土铝酸盐基白色荧光粉 5

1.3.4 双钙钛矿基白色荧光粉 7

1.4 白光发射荧光粉的发光原理 9

1.4.1 双钙钛矿荧光粉的光致发光原理 9

1.4.2 Dy³ 的光致发光原理 9

1.5 荧光粉的猝灭浓度和猝灭机理 9

1.5.1 猝灭的定义 9

1.5.2 浓度猝灭的机理 10

1.6 课题的目的、意义及主要研究内容 10

1.6.1 课题的目的和意义 10

1.6.2 课题的研究内容 10

第二章 实验部分 12

2.1 BaLaMgSbO₆:Dy³ Tm³ 荧光粉的制备 12

2.2 原料及实验设备 12

2.3 测试方法和手段 13

2.3.1 X-射线衍射测试 13

2.3.2 荧光分光光度计测试 13

第三章 BaLaMgSbO₆:Dy³ ，Tm³ 荧光粉的制备及其性能 14

3.1 绪论 14

3.2实验部分 14

3.2.1 样品的合成 14

3.2.2 双钙钛矿基荧光粉的XRD和光谱测试 15

3.3 BaLaMgSbO₆:Dy³ 荧光粉的晶体结构分析 15

3.4 Dy³ 掺杂的双钙钛矿基荧光粉的光谱图分析 15

3.4.1 Dy³ 掺杂的双钙钛矿基荧光粉的激发光谱分析 15

3.4.2 BaLaMgSbO₆:Dy³ 荧光粉的发射光谱分析 16

3.4.3 BaLaMgSbO₆:Dy³ 荧光粉的猝灭 17

3.4.4 总结 20

3.5 BaLaMgSbO₆:Dy³ 白光发射荧光粉Tm³ 离子的掺杂改性 20

3.5.1 前言 20

3.5.2 BaLaMgSbO₆:Dy³ ，Tm³ 荧光粉的光谱图分析 20

3.5.3 结论 23

第四章 结论 24

参考文献 25

致谢 28

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