鎢酸鹽類螢光粉體之合成及其發光特性之研究

  • 簡 子欽

學生論文: Doctoral Thesis

摘要

本研究以固相反應法製備Y10W2O21: Eu3+螢光粉,探討不同陽離子(La3+ Lu3+ Sc3+) 的摻雜或M2WO4 (M = Li Na K)助熔劑的添加對Y10W2O21: Eu3+螢光粉結構與發光性質之影響。實驗結果是以熱重/熱差分析儀、粉末X光繞射儀、場發射電子顯微鏡、吸收光譜及螢光光譜儀等分析之,其中螢光光譜包括激發及放射光譜、衰退時間、熱穩定性與量子效率量測。 研究結果顯示,(Y1-xEux)10W2O21 (x = 0 01-0 3)螢光粉可於空氣中1400 °C並持溫6小時煆燒而得,其結晶性佳,晶粒大小200-500 nm;激發光譜顯示此螢光粉可以近紫外光 (392 nm) 或藍光 (465 nm) 激發;而產生的兩個主要放射峰,位於612 nm與627 nm之5D0-7F2躍遷,此結果是因Eu3+離子取代擁有兩個配位數的Y3+離子,而造成不同能階分裂的躍遷所致。其放射強度與量子效率隨Eu3+摻雜量之增加而增強,直到Eu3+摻雜量達22 5 mol% 後才產生濃度淬滅。 (Y0 99-xMxEu0 01)10W2O21摻雜不同陽離子 (M = La3+ Lu3+ Sc3+) 的研究結果顯示,摻雜量x = 0 01-0 25時,均為單一Y10W2O21斜方晶之繞射峰;而La3+與Lu3+之摻雜量為x = 0 5-0 99時,其相分別轉變成La6WO12立方晶與Lu6WO12菱方晶結構。高摻雜量 (x = 0 5-0 99) 的粉末,因晶體結構的轉變,使得其激發光譜圖之CTB隨陽離子之離子半徑的增加 (如La3+) 而red shift,其放射光強度因而減弱;反之,隨陽離子之離子半徑的減少 (如Lu3+) 而blue shift,使得其放射光強度因而增強。 添加M2WO4 (M = Li Na K) 助熔劑的研究結果顯示,在相同的煆燒條件下,Li2WO4助熔劑會造成Y30W8O69二次相的生成;而添加30 wt% Na2WO4與K2WO4助熔劑皆可生成單一之Y10W2O21斜方晶相,且可避免顆粒之團聚。Na2WO4與K2WO4助熔劑可降低起始原料開始反應的溫度,並於煆燒階段幫助Y10W2O21: Eu3+螢光粉的溶解-再結晶過程,使顆粒大小分別成長到9 μm與1 μm。粉末XRD之半高寬因助熔劑添加量的增加而降低,表示其結晶性因而變佳。添加Na2WO4與K2WO4助熔劑之Y10W2O21: Eu3+螢光粉其放射光強度與未添加者相比分別增加190% 與150%。
獎項日期2017 八月 29
原文Chinese
監督員Chii-Shyang Hwang (Supervisor)

引用此

鎢酸鹽類螢光粉體之合成及其發光特性之研究
子欽, 簡. (Author). 2017 八月 29

學生論文: Doctoral Thesis