白光LED用CaAlSiN3：Eu2+荧光粉的制备及性能研究

论文摘要

本文采用碳热还原氮化法合成了Ca1-xAlSiN3:xEu2+、Ca1-x-ySrxAlSiN3:yEu2+和Sr1-xAlSiN3:xEu2+氮化物系列荧光粉。研究了影响样品结构和发光性能的各种因素,例如,烧结温度、气流量、保温时间、助熔剂、Eu2+掺杂浓度和石墨粉量等。结果表明,Ca1-xAlSiN3:xEu2+在1650℃保温6h,N2气量为5L/min,石墨粉掺杂量为Ca2+量的1.5倍,NH4C1含量为4wt%的条件下,样品的发光性能最好。发射波长随x值的不同而改变,当x=0.02～0.1,发射峰位于550nm附近,当x=0.1～0.17,发射峰位于570nm附近,当x=0.2～0.3,发射峰位于640nm附近,激发光谱是宽带谱位于350-500nm。Eu2+离子浓度对样品发光性能有较大影响,当Eu2+离子含量为20mo1%时,样品的发光强度和发射波长达到最佳值。Ca1-x-ySrxAlSiN3:yEu2+在1650℃保温6h,y=0.7,Eu2+离子浓度10%,NH4C1含量为5wt%条件下获得的样品具有较好的发光性能。样品的发射光谱为宽带谱位于615nm附近,激发光谱位于350～600nm。Sr1-xAlSiN3:xEu2+在1650-C保温6h,NH4C1含量为2wt%, Eu2+离子浓度10%条件下获得的样品具有较好的发光性能。样品的发射光谱为宽带谱位于610nm附近,激发光谱位于350-600nm。最后,采用纯氮化物通过高温固相法制得Ca1-xAlSiN3:xEu2+,该方法制得的样品发射波长与之前相比无太大变化,只是强度明显提高,在1480℃保温6小时,Ca3N2过量0.02mol, N2流量为2L/min,H2流量是0.6L/min, Eu2+掺杂浓度20%的条件下制备所得的样品Cao.8 AlSiN3:20mol%Eu2+为最佳样品。这三种荧光粉对于弥补红光不足方面有良好的前景,均能较好的满足白光LED的应用要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 白光LED荧光粉简介
• 1.3 国内外白光LED研究现状及发展前景
• 1.4 白光LED用红色荧光粉的研究现状
• 1.5 荧光型白光LED的实现途径及其应用
• 1.6 本文主要研究内容
• 第二章 LED基本原理及荧光粉制备方法
• 2.1 荧光粉的发光原理
• 2.2 LED基本工作原理
• 2.3 LED主要性能指标及其产品分类
• 2.4 LED氮化物荧光粉主要制备方法
• 3:Eu²⁺荧光粉的制备及表征'>第三章 CaAISiN₃:Eu²⁺荧光粉的制备及表征
• 3.1 实验部分
• 3.2 结果与讨论
• 3.3 小结
• 1-x-ySr_xAlSiN₃:yEu²⁺和Sr_xAlSiN₃:xEu²⁺的制备及性能表征'>第四章 Ca_1-x-ySr_xAlSiN₃:yEu²⁺和Sr_xAlSiN₃:xEu²⁺的制备及性能表征
• 4.1 实验部分
• 1-x-ySr_xAlSiN₃:yEu²⁺性能表征的结果与讨论'>4.2 Ca_1-x-ySr_xAlSiN₃:yEu²⁺性能表征的结果与讨论
• 1-xAlSiN₃:xEu²⁺的性能表征的结果与讨论'>4.3 Sr_1-xAlSiN₃:xEu²⁺的性能表征的结果与讨论
• 4.4 小结
• 3:Eu²⁺荧光粉及其性能表征'>第五章 高温固相法制备CaAlSiN₃:Eu²⁺荧光粉及其性能表征
• 5.1 实验部分
• 5.2 结果与讨论
• 5.3 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 存在的困难与问题
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献