白光LED用SrSi2O2N2-Eu2+熒光粉的化學(xué)合成與表征.pdf

1、白光發(fā)光二極管(white light-emitting diodes，WLEDs)具有壽命長(zhǎng)、能耗低以及結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的關(guān)注。目前，基于藍(lán)光LED的熒光粉轉(zhuǎn)換WLEDs(phosphor-converted-WLEDs，PC-WLEDs)是市場(chǎng)的主流，該方案需要搭配熒光粉以產(chǎn)生白光。因此，熒光粉是PC-WLEDs的關(guān)鍵材料之一。
　　為了獲得較高顯色指數(shù)的PC-WLED，綠色熒光粉是必不可少的。SrSi2O2N2∶E

2、u2+(SSON)是一種性能優(yōu)異的綠色熒光粉，具有較高的量子效率，較寬的吸收帶（紫外到藍(lán)光）以及良好的穩(wěn)定性。通常使用高溫固相法(high-temperature solid-state method, SS)來(lái)制備該熒光粉，而采用濕化學(xué)法可以在較低的熱處理溫度下，獲得較高相純度和顆粒均勻的SSON熒光粉。因此，本研究采用了多種濕化學(xué)法以制備綠色SSON熒光粉以應(yīng)用于WLEDs。
　　(1)首次以聚合物-金屬配合物為原料，采用了P

3、echini溶膠-凝膠(PechiniSol-gel，PSG)法制備SSON。通過(guò)DTA-TG來(lái)設(shè)計(jì)每階段的熱處理工藝。XRD證實(shí)在1400℃保溫3h可以得到純相，顆粒晶面清晰，具有較好的分散性。當(dāng)Eu2+濃度為0.04 mol％時(shí)得，強(qiáng)度最高，峰值波長(zhǎng)為531.4 nm。對(duì)所得熒光粉的量子效率和CIE色坐標(biāo)進(jìn)行了研究。通過(guò)搭配紅色(Sr，Ca)AlSiN3∶Eu2+熒光粉和藍(lán)光(450 nm)LED芯片得到了暖白光的WLEDs。結(jié)果表

4、明，該制備法有潛力代替固相法制備SSON熒光粉。
　　(2)研究了以Sr2SiO4∶Eu2+(SSO)作為前驅(qū)體制備SSON過(guò)程中，不同Eu2+濃度的α'與β相SSO的相變過(guò)程。兩步法所制樣品較于一步法具有更高的發(fā)光效率和更大的晶粒尺寸。研究發(fā)現(xiàn)，在SSON中，可形成X2相，并表現(xiàn)出強(qiáng)烈的綠光發(fā)射，峰值位于530 nm。其粒徑約為13.63μm，顆粒分布均勻，晶粒尺寸為60-65 nm。研究了SSO和SSON的發(fā)光性能與其晶體結(jié)構(gòu)

5、的關(guān)系。結(jié)果表明，對(duì)SSON的發(fā)光性能而言，Eu2+濃度的影響比α'相與β相比例的影響要更加明顯。
　　(3)研究了兩步法制備SSON過(guò)程中，第一步合成的SSO中α'相和β相的比對(duì)SSON熒光性質(zhì)的影響。第一步采用共沉淀(co-precipitation，CO)，SG，PSO和SS合成SSO，第二步使用SS法合成SSON。第一步中，不同方法制備的SSO，對(duì)第二步所制得SSON的發(fā)光性能有明顯影響。研究了第一步中α'和β相SSO對(duì)第