Y6WO12：Eu3+螢光粉體之共沉澱法製備及其發光特性之研究

Abstract

本研究以製備具有微小尺寸及高發光性質之菱方晶Y6WO12：Eu3+螢光粉為目標，實驗是以共沉澱法製備前驅物粉末，以碳黑為分散劑，檢討煆燒溫度、煆燒氣氛及碳黑量對合成Y6WO12：Eu3+螢光粉體發光性質之影響。此等結果並與固相反應法者做比較。 以共沉澱法製備經1300 °C / 6 h空氣中煆燒可得單一菱方晶結構之Eu0 3Y5 7WO12螢光粉體，其顆粒大小為300 ~ 900 nm，以固相法經相同條件煆燒所製得粉體之顆粒大小為200 ~ 2000 nm，後者之粒徑較前者大，且粒徑分佈較廣。以共沉法製備經空氣中高溫與低溫煆燒所得Eu0 3Y5 7WO12螢光粉體分別為菱方晶與立方晶之晶體結構。其激發、光致發光圖譜有所不同，菱方晶結構者之激發、放射光強度較立方晶結構者強，且波長位置較立方晶結構者短。菱方晶結構EuxY6-xWO12 (x = 0 3 ~ 1 2)螢光粉體之Eu3+的摻雜量在低於x = 0 9時，其5D0→7F2躍遷峰值會隨Eu3+摻雜量之增加而增強；而摻雜量高於x = 0 9時，會導致濃度淬滅的發生，造成PL強度減弱，且所計算出之臨界能量轉移距離(RC)為11 2 ?。以共沉法製備的菱方晶結構與立方晶結構之Eu0 3Y5 7WO12螢光粉體，其非對稱指數分別為接近1與3 ~ 4之間，此顯示Eu3+離子在立方晶主體中所佔據之位置為較不具對稱性的，因此Eu0 3Y5 7WO12螢光粉的5D0→7F2放射強度高於5D0→7F1之放射強度。Eu0 3Y5 7WO12螢光粉體衰減時間為0 8 ~ 1 1 ms，菱方晶結構者之衰減時間較立方晶結構者短。 菱方晶結構與立方晶結構之Eu0 3Y5 7WO12螢光粉體，其CIE色度座標分別為( 0 62 0 38 )及( 0 64 0 36 )，立方晶結構者之色純度較接近標準紅光(x y) standard。 為改善高溫煆燒時顆粒間之團聚現象，本研究以碳黑作為分散劑。空氣中，添加1 wt%碳黑經1300 °C / 6 h煆燒所合成菱方晶結構的Eu0 3Y5 7WO12螢光粉體，其發光強度比固相反應法合成者之強度增強28 5%。其粉體顆粒大小為300 ~ 900 nm，雖較固相反應法者小，但對於抑制顆粒長大並無明顯之效果。氬氣中，添加1 wt%碳黑時，經1300 °C / 6 h煆燒所合成菱方晶結構的Eu0 3Y5 7WO12螢光粉體，其粒徑為300 ~ 900 nm，而放射光強度較固相反應法者增強63 2 %；添加3 wt%時，可得最小顆粒之菱方晶結構的粉體，其粒徑為100 ~ 500 nm。此等顯示在共沉澱法製程中添加碳黑有助於抑制粉體顆粒之長大。

Date of Award	2015 Aug 19
Original language	Chinese
Supervisor	Chii-Shyang Hwang (Supervisor)