白光LED用鑭系硅氧氮化物熒光材料的制備與性能.pdf

1、白光LED用紫外/近紫外LED芯片激發(fā)的三基色熒光粉，越來(lái)越得到廣泛的研究關(guān)注。本論文以鑭系硅氧氮化物熒光粉為研究對(duì)象，以氧化鑭、氧化鈰、氧化硅和氮化硅等為原料，采用高溫固相反應(yīng)法制備 La5Si3O12N:Ce3+熒光粉和LaSiO2N:Ce3+熒光粉，在此基礎(chǔ)上，提出添加助熔劑，采用退火、清洗、包覆等后處理工藝以進(jìn)一步改善其表面形貌，提高熒光粉的發(fā)光效率。
　　La5Si3O12N:Ce3+熒光粉和LaSiO2N:Ce3+熒光

2、粉的高溫合成試驗(yàn)表明，溫度過(guò)低，保溫時(shí)間短，反應(yīng)進(jìn)行不充分；溫度過(guò)高，保溫時(shí)間長(zhǎng)，熒光粉發(fā)生部分分解，對(duì)于La5Si3O12N:Ce3+熒光粉和LaSiO2N:Ce3+熒光粉，其最優(yōu)燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間分別為1600℃、5h和1500℃、4h。
　　調(diào)整 Ce3+離子的摻雜含量，研究其對(duì)熒光粉晶體結(jié)構(gòu)、漫反射光譜、激發(fā)和發(fā)射光譜以及色坐標(biāo)等的影響。摻雜試驗(yàn)表明， Ce3+離子未對(duì)兩種熒光粉結(jié)構(gòu)造成顯著的影響，但隨著 Ce3+的摻雜濃

3、度增加，熒光粉發(fā)光強(qiáng)度先增大后減小，兩種熒光粉的Ce3+最佳摻雜濃度分別為5 mol％和4 mol%。添加NH4Cl助熔劑的試驗(yàn)表明，NH4Cl助熔劑可改善熒光粉的結(jié)晶性能，提高發(fā)光強(qiáng)度，但過(guò)量助熔劑導(dǎo)致團(tuán)聚情況嚴(yán)重，發(fā)光強(qiáng)度降低，得出兩種熒光粉的助熔劑最佳添加量都為3 wt%。
　　對(duì)La5Si3O12N:Ce3+和LaSiO2N:Ce3+熒光粉進(jìn)行一定的后處理：退火、洗滌和包覆，研究不同的后處理工藝對(duì)熒光粉的影響。試驗(yàn)表明，適

4、當(dāng)?shù)耐嘶鹂梢詼p少熒光粉的表面缺陷，提高熒光粉的發(fā)光性能；洗滌可以除去熒光粉中殘留的雜質(zhì)離子，進(jìn)而改善其發(fā)光性能；包覆可以提高熒光粉的分散性，改善熒光粉的表面形貌，其中有機(jī)包覆還可以改善熒光粉與有機(jī)溶劑的相容性。
　　La5Si3O12N:Ce3+和LaSiO2N:Ce3+兩種熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度及其熱穩(wěn)定性試驗(yàn)表明，相比于 La5Si3O12N:Ce3+熒光粉，LaSiO2N:Ce3+熒光粉具有更高的發(fā)光強(qiáng)度，和更小的溫度淬滅效應(yīng)；這