LED氮氧化物荧光粉优化合成、物质结构转化与发光热稳定性及老化机理研究
发布时间：2019-07-24 16:01
【摘要】：白光LED作为新一代照明光源,其发展受到广泛关注。荧光粉是白光LED最关键原材料,氮氧化物和氮化物荧光粉发光效率高、热稳定性好,能有效提高白光LED发光效率,提高显指,降低色温。高性能荧光粉一直为商业所追求,SrSi2O2N2:Eu2+氮氧化物荧光粉发光效率也有待进一步提升目前以氮化物为原料合成氮化物Sr2Si5N8:Eu2+的成本较高,且热稳定性和老化机理不明确,。本文首先围绕LED氮氧化物绿色荧光粉SrSi2O2N2:Eu2+,通过对原料中Sr源化合物类别、决定阴离子基团的SiO2/Si3N4配比、助熔剂种类与浓度水平、还原气氛与反应器材质展开系统优化,成功探索出在380nm激发下内量子效率达到100%的SrSi2O2N2:Eu2+优化合成工艺。利用含碳锶源SrCO3与SrC2O4合成的SrSi2O2N2:Eu2+荧光粉中会出现LED红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+杂相,为此,本文进一步研究了在1400℃相对较低温度条件下采用碳热还原与氮化反应合成SrSi2O2N2:Eu2+的技术路线,合成产物中出现大量Sr2Si5N8:Eu2+相,借助高分辨透射电镜在荧光粉颗粒表面观察到非晶相。通过采用均匀混碳以及把碳平铺在荧光粉底部两种不同方式,揭示碳热还原与氮化反应有利于合成氮化物相的机理是由于反应的释放与局部热传导,导致局部区域温度远高于反应设定温度,这也是非晶相产生的根本机制。其次,分别采用SrO、Sr2Si04、SrSi2O2N2作为前驱体,探索了从氧化物直接向Sr2Si5N8:Eu2+氮化物、从氧化物向氮氧化物以及从氮氧化物向纯氮化物的不同转化路径,研究结果表明,采用多步转化法通过增加前驱物结晶有序度并减少反应活化能,有助于提高氮化物合成目标产物的纯度,探索出低成本合成Sr2Si5N8:Eu2+氮化物荧光粉更佳有效的途径。最后,对LED红色荧光粉Sr2Si5N8:Eu2+发光热猝灭、热劣化和老化机理进行研究表明,激发态中电子占据态随Eu2+浓度不同发生显著变化,从激发态向导带自电离是热猝灭主要机制,Eu2+被氧化为Eu3+以及缺陷反应是产生热劣化与老化的主要因素。以上研究成果对于开发以金属氧化物为原料高品质LED氮氧化物荧光粉合成新工艺,并提高氮氧化物荧光粉发光效率、热稳定性和可靠性,具有重要理论指导意义和实用价值。
【图文】：
图１．１邋ＬＥＤ的应用逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．１邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｌｉｇｈｔ邋ｅｍｋｔｉｎｇ邋ｄｉｏｄｅｓ逡逑ＬＥＤ照明有助于全球节能，在非洲等贫困地区，，ＬＥＤ照明仅依靠低成逡逑的太阳能就可实现，这对于不能享受强电福利的人民来说，其生活品质逡逑有巨大的转变。国家＂十二五＂科学与技术发展规划将半导体照明提至战略高逡逑提出两年内半导体照明份额提高至通用照明的３０％的目标，目前，这一目逡逑本实现（仅广东省２０１４年ＬＥＤ行业产值已达％００亿元）。去年，盛光ＬＥＤ逡逑
具有单向的导电性（主要是Ｐ－Ｎ结）。（４）金线，作用联合晶片于支架，使它们逡逑能够导通。（５）封装树脂，作用是保护ＬＥＤ内部结构，还可改变ＬＥＤ内部颜色，逡逑角度和亮度，使ＬＥＤ能够成型。（６）模条，模条ＬＥＤ成形的模具。图１．３为发逡逑光二极管芯片的基本结构图。逡逑气逦义声《严f婷匆ㄥ义希苠澹诲澹义蟣掑义希垮巍危冻乔慑义虾琹挸汕慑义贤迹保冲澹蹋牛男酒幕窘峁瑰义希疲椋纾酰颍邋澹保冲澹樱簦颍酰悖簦酰颍邋澹铮驽澹欤椋纾瑁翦澹澹恚椋簦簦椋睿珏澹洌椋铮洌邋澹悖瑁椋疱义戏⒐舛芷叮埃┯砂氲继宀牧现瞥桑ǎ蓿荆倍芪⒐庵魈宓姆⒐馄麇义霞⒊龉獾牟ǔず呛焱夤狻⒖杉饧白贤夤狻Ｔ哂辛礁龅缂俗樱义铣莆行筒愫停涡筒悖诓患拥缪沟那榭鱿拢星停吻亓髯拥睦┥⒃阱义夏诓康绯〉淖饔孟麓锏狡胶猓耸倍懿坏嫉纾辉诘缂涫┘诱虻缙ぃ义贤ㄈ爰〉牡缌鳎星目昭ń颍吻贫吻缱咏颍星巫撸义系缱雍涂昭ń懈春希Ｓ嗄芰抗獾男问郊し⑹头懦隼础ｅ义希保常舶坠猓蹋牛牡氖迪址绞藉义习坠猓蹋牛闹饕辛街肿畛Ｓ玫氖迪址绞剑唬ń卸嘈酒剑ǎ停茫矗踊瘢牵洛义虾铣珊停ǎ玻┣晒夥鄣淖皇剑ǎ校茫Ｄ壳
本文编号：2518733
【图文】：
图１．１邋ＬＥＤ的应用逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．１邋Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ｌｉｇｈｔ邋ｅｍｋｔｉｎｇ邋ｄｉｏｄｅｓ逡逑ＬＥＤ照明有助于全球节能，在非洲等贫困地区，，ＬＥＤ照明仅依靠低成逡逑的太阳能就可实现，这对于不能享受强电福利的人民来说，其生活品质逡逑有巨大的转变。国家＂十二五＂科学与技术发展规划将半导体照明提至战略高逡逑提出两年内半导体照明份额提高至通用照明的３０％的目标，目前，这一目逡逑本实现（仅广东省２０１４年ＬＥＤ行业产值已达％００亿元）。去年，盛光ＬＥＤ逡逑
具有单向的导电性（主要是Ｐ－Ｎ结）。（４）金线，作用联合晶片于支架，使它们逡逑能够导通。（５）封装树脂，作用是保护ＬＥＤ内部结构，还可改变ＬＥＤ内部颜色，逡逑角度和亮度，使ＬＥＤ能够成型。（６）模条，模条ＬＥＤ成形的模具。图１．３为发逡逑光二极管芯片的基本结构图。逡逑气逦义声《严f婷匆ㄥ义希苠澹诲澹义蟣掑义希垮巍危冻乔慑义虾琹挸汕慑义贤迹保冲澹蹋牛男酒幕窘峁瑰义希疲椋纾酰颍邋澹保冲澹樱簦颍酰悖簦酰颍邋澹铮驽澹欤椋纾瑁翦澹澹恚椋簦簦椋睿珏澹洌椋铮洌邋澹悖瑁椋疱义戏⒐舛芷叮埃┯砂氲继宀牧现瞥桑ǎ蓿荆倍芪⒐庵魈宓姆⒐馄麇义霞⒊龉獾牟ǔず呛焱夤狻⒖杉饧白贤夤狻Ｔ哂辛礁龅缂俗樱义铣莆行筒愫停涡筒悖诓患拥缪沟那榭鱿拢星停吻亓髯拥睦┥⒃阱义夏诓康绯〉淖饔孟麓锏狡胶猓耸倍懿坏嫉纾辉诘缂涫┘诱虻缙ぃ义贤ㄈ爰〉牡缌鳎星目昭ń颍吻贫吻缱咏颍星巫撸义系缱雍涂昭ń懈春希Ｓ嗄芰抗獾男问郊し⑹头懦隼础ｅ义希保常舶坠猓蹋牛牡氖迪址绞藉义习坠猓蹋牛闹饕辛街肿畛Ｓ玫氖迪址绞剑唬ń卸嘈酒剑ǎ停茫矗踊瘢牵洛义虾铣珊停ǎ玻┣晒夥鄣淖皇剑ǎ校茫Ｄ壳
本文编号：2518733
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2518733.html
