BaSi2O5:Eu3+螢光粉在電激發光元件之影響研究

The Influence of BaSi2O5:Eu3+ Phosphor for Electroluminescent Devices

楊淳煥(Chun-Huan Yang)

指導教授 ： 唐自標 ； 陳適範

國立臺北科技大學/工程學院/材料科學與工程研究所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2014.00128

摘要

本研究使用傳統高溫固態反應法自製摻雜稀土元素之鹼土矽酸鹽系螢光粉BaSi2O5:Eu3+，來應用在電激發元件中。討論添加不同濃度助溶劑(LiCl)對BaSi2O5主體晶格之影響，在摻雜激活劑方面以Eu(NO3)3•6H2O水溶液的摻雜方式來觀察Eu3+濃度、粒徑大小之控制及熱處理對螢光粉發光效率之影響，並使用螢光粉與環氧樹脂混合2:3 (wt%)的發光層，搭配鈦酸鋇與環氧樹脂混合2:3(wt%)的絕緣層，觀察電激發光元件之發光特性。
實驗結果顯示助熔劑LiCl添加量2 wt%，第一次母體燒成溫度850℃，持溫三小時，第二次摻雜Eu3+燒成溫度850℃，持溫三小時，Eu3+摻雜濃度4 mol%，持溫3小時所合成之螢光粉，擁有極高的發光強度。螢光粉經波長394 nm之近紫外光激發下，會產生波長614 nm之橘紅光，其CIE1931色度座標為(X=0.611,Y=0.367)。螢光粉經球磨後會使發光強度大幅下降，需於850℃下持續1小時退火恢復其發光強度。經網板印刷一層螢光層及一層絕緣層後，於交流電20 V、400 HZ之激發條件下成功使BaSi2O5:Eu3+螢光粉發出綠光，在130 V之電壓下可達最高照度5.97 lux。

關鍵字

電激發光 ； 螢光粉 ； 鹼土矽酸鹽

並列摘要

This study aimed to use the traditional high temperature solid state were prepared by doping rare earth elements of BaSi2O5:Eu3+ phosphor on the electroluminescent component. To discuss the effect by adding cosolvent(LiCl) in different concentration for the main body lattice of BaSi2O5. In doping activator respect, to discuss the effect of luminous efficiency by doping EU(NO3)3•6H2O in different concentration, particle size and heat treatment. To observe the luminous characteristic for the emission layer using the phosphor powders mix with epoxy resin at 2:3(wt%), and the insulating layer using the BaTiO3 powders mixed with epoxy resin at 2:3(wt%).
Depending on the results of this experiment, the phosphor will get high luminous relative intensity and unobvious clumps with the parameter for adding the cosolvent(LiCl) in 2 wt% with the first time firing temperature at 850℃ and doping Eu3+ in 4 mol% with the second firing temperature at 850℃. The phosphor will produce the light with jacinth and the wavelength will be 614 nm by stimulating under the wavelength with 394 nm being close to the near ultraviolet lithography. The luminous relative intensity will be obvious decrease, the phosphor can be rejuvenated back to initial brightness by annealing for an hour at 850℃. After screen-printing process, BaSi2O5 phosphor will illuminate green light by stimulating under alternating current at 400 Hz and 20 V.The maximum value is 5.97 lux when the voltage is higher then 130 V.

並列關鍵字

electroluminescent ； phosphor ； alkaline earth silicate

參考文獻

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