白光LED用硅氮(氧)化物熒光粉的制備與性能研究.pdf

1、白光LED是新型第四代照明光源,具有白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈等傳統(tǒng)光源無法取代的綠色節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,從而受到眾多研究者的廣泛關(guān)注和重視。而熒光粉作為白光LED的重要組成部分,其它的性能優(yōu)劣亦決定著LED燈發(fā)光的壽命長短與顯色性的高低。因此,合成與制備性能優(yōu)良的熒光粉,對于獲得高質(zhì)量的LED燈具有重要意義。在眾多熒光粉中,稀土摻雜氮(氧)化合物系列熒光粉因其顯著的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、發(fā)光光譜覆蓋范圍廣、光效高低色溫以及結(jié)構(gòu)多樣性等

2、突出的優(yōu)點在白光LED的應(yīng)用上得受到廣泛的研究和關(guān)注。
　　此類稀土摻雜熒光粉因為有了稀土的特殊而又豐富的能級結(jié)構(gòu),而且在氮取代氧之后的電子云效應(yīng)引起了斯托克斯位移,所以一般可被UV/NUV和藍光有效激發(fā),表現(xiàn)出優(yōu)異的發(fā)光特性。制備熒光粉的方法有很多種,包括高溫固相反應(yīng)法,自蔓延合成法,氨溶液法,氣相還原氮化法,溶膠凝膠法,碳熱還原氮化法等。本實驗采用的是碳熱還原氮化法的合成路線,因為該方法具備原材料價廉易得生產(chǎn)成本低,工藝簡單易

3、操作,適合產(chǎn)業(yè)化而具備市場應(yīng)用前景等優(yōu)點,因而也成為近些年的研究熱點。
　　本文通過碳熱還原氮化法合成了紅色熒光粉Sr2Si5N8:Eu2+和SrSi2O2N2:Eu2+黃綠色氮氧化物熒光粉,系統(tǒng)研究合成溫度、保溫時間、nSi3N4/nSiO2、石墨粉的含量、添加劑的含量、摻雜離子濃度等對產(chǎn)物性能的影響,并利用X射線衍射儀、熒光分光光度計分別對產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)、熒光性能進行了測試分析。
　　實驗結(jié)果表明,熒光粉Sr2Si5N8

4、:Eu2+在常壓1450℃下,保溫4h的條件下可制得,并且在該條件下產(chǎn)物結(jié)晶度最好,熒光性能優(yōu)良,可得到發(fā)射波長為590-610nm的紅光,稀土Eu2+的摻雜濃度0-0.02mol％時,熒光粉的發(fā)光性能隨著Eu2+濃度的增加而提高,當(dāng)Eu2+的摻雜濃度為0.02mol%時發(fā)光強度最大,熒光特性最佳。繼續(xù)增加稀土Eu2+的摻雜濃度就會發(fā)生濃度淬滅;最大激發(fā)峰位位于330-350nm之間,與紫外LED芯片相匹配。
　　在制備了熒光粉S