基于LuAG:Ce 3+ 非等价共取代新型荧光粉开发与性能调节

发布时间：2021-03-18 15:52

　　白光LED作为新一代绿色固态照明光源,因其体积小、效率高、寿命长等诸多优点,拥有着无与伦比的竞争力。随着生活品质的提高,人们对于高品质健康绿色照明更加期待。作为白光LED的核心材料之一,荧光粉起着决定白光光色品质的关键性作用。目前,“蓝光芯片+LuAG:Ce3+绿粉+（Ca,Sr）AlSiN3:Eu2+红粉”的商用白光LED封装方式,可以实现较高显指、较低色温的白光,然而,在青光区域存在明显缺失,制约其实现显指达95以上的高品质白光LED。因此,我们试图利用非等价共取代的方式基于LuAG:Ce3+进行结构设计,进而调节光学性能,并研究光学性能调制与局域晶体环境之间的关系,最终获取光色性能适用于高品质白光的荧光粉材料。此外,基于LuAG:Ce3+结构特色,试图开展新基质荧光粉探索方面工作。通过M2+-Si4+→Lu3+-Al3+和 M2+-Ga3+-Si4+→Lu3+-Al3+-Al3+非等价共取代,设计并开发了（Lu2M）Al2（Al2Si）O12:Ce3+和（Lu2]M）Ga2（Al2Si）O12:Ce3+（M=Mg,Ca,Sr和Ba）系列荧光粉,分析了晶体结构随碱土金属离离演变规律... 

【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

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??两个激发峰，发射光谱峰值波长位于？４５０ｎｍ。调节激活剂含量、Ｂａ２＋含量（如图２．３??所示）以及氮氧比可对该ＢＡＭ的光色性能进行调节。但该荧光粉存在近紫外激发弱、??热稳定性差等缺点。此外，具有缺氧型双钙钛矿结构的Ｍ３Ａ１２０６：Ｅｕ２＋?（Ｍ＝Ｃａ和??Ｓｒ）和Ｓｒ２ＡｌＳｃ０５：Ｅｕ２＋红色荧光粉等被报道［ｍ９］，其中，Ｍ３Ａ１２０６：Ｅｕ２＋物化稳定??性差，在空气中潮解后造成光效显著降低［４］；而物化性能稳定的Ｓｒ２ＡｌＳＣ〇５：Ｅｕ２＋??光效偏低，且容易发生热淬灭。近年来，一些Ｍｎ４＋激活的铝酸盐窄带红粉陆续??被报道，如?ＣａＡｌｕＯｉｙＭｎＷ２０］、ＳｎＡｌＭＣ＾Ｍｎ４＃１］和?Ｓｒ２ＭｇＡｌ２２〇３６：Ｍｎ４＋［２２１?等，??具有一定应用潜质，但是这类荧光粉普遍存在光效偏低和热稳定性差的问题。??２Ｓ０?３００?３５０?４００?４５０?５００?５５０??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｎｍ）?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｎｍ）??图２．３不同Ｂａ２＋浓度下ＢＡＭ的激发光谱（ａ）和发射光谱（ｂ）（２３］??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｔｈｅ?ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?（ａ）?ａｎｄ?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?（ｂ）?ｏｆ?ＢＡＭ?ｗｉｔｈ?ｖａｒｉｎｇ?Ｂａ２＋?ｃｏｎｔｅｎｔ１２３１??（２）硅酸盐??硅酸盐基质材料种类十分丰富，为开发白光ＬＥＤ荧光粉提供了广阔空间。??１９６８?年?Ｂｌａｓｓｅ?等人［２４］率先报道了?Ｅｕ２＋激活的?Ｍ２Ｓｉ〇４、Ｍ３Ｓｉ０５?（Ｍ＝Ｃａ

４８０ｎｍ），并且热稳定性能优异，升温至５００Ｋ时发光强度衰减约２５％。但制备??结晶性良好、颗粒均匀的该类材料存在一定难度。另外，最近Ｘｉａ课题组基??于ＵＣｒ４Ｃ４矿物结构开发了窄带的ＲｂＬｉ（Ｌｉ３Ｓｉ〇４）２：Ｅｕ２＋绿色荧光粉。如图２．５（ａ）??所示该荧光粉在３３０ｎｍ－４７０ｎｍ范围内能够被有效激发，发射光谱位于５３０ｎｍ，??半高宽（ＦＰＷＭ）仅为４２ｎｍ，比商用ｐ－ＳｉＡ１０Ｎ?（ＦＦ／／Ｍ＝５４ｎｍ）窄带绿粉更窄，??色纯度高。利用ＲｂＬｉ（Ｌｉ３Ｓｉ〇４）２：Ｅｕ２＋绿粉和Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋红粉及蓝光芯片封装后，??获得的背光源白光ＬＥＤ色域值达１０７％ＮＴＳＣ。而且该荧光粉具有十分良好的热??稳定性能


本文编号：3088571