用于白光LED的固溶體型熒光材料M3(Al,Si)(O,F)5-Ce3+(M=Ca,Sr,Ba)熱穩(wěn)定性及其遠程熒光體.pdf

1、熒光粉覆蓋于InGaN藍光芯片封裝方式是目前實現(xiàn)LED白光的主流技術，但是，熒光粉的熱穩(wěn)定性仍是此種封裝方式的主要問題。本論文基于用于白光照明的Sr2.975Al0.5Si0.5O4.5F0.5:Ce3+(SASF:Ce3+)熒光粉，通過改變熒光粉化學計量比以及 LED的封裝方式來達到提高白光LED熱穩(wěn)定性的目的。本論文主要有以下幾個方面的成果：
　　1.實驗獲得了Sr2.975Al0.5Si0.5O4.5F0.5:Ce3+熒光粉

2、的抗酸性、抗?jié)裥约盁岱€(wěn)定性數(shù)據(jù)。研究了F-離子對Sr2.975Al0.5Si0.5O4.5F0.5:Ce3+熒光粉熱穩(wěn)定性的影響。在熒光粉配比為Sr2.975Al0.5Si0.5O4.5-xF0.5+x:Ce3+基礎上，當F-離子的物質的量為0.6 mol時，熒光粉的熱穩(wěn)定性提高，但是，當F-離子的物質的量為0.7 mol時，熱穩(wěn)定性開始降低，原因可能是過量F-離子摻雜生成Sr空位，降低了熒光粉的穩(wěn)定性。
　　2.在Sr2.975

3、Al0.5Si0.5O4.5F0.5:Ce3+晶格中Sr2+離子有兩種配位：10配位的Sr(1)和8配位的Sr(2)。堿土金屬Ba和Ca在Sr2.975-xMxAl0.5Si0.5O4.5F0.5:Ce3+（M=Ba,Ca）中分別優(yōu)先取代 Sr(1)格位和 Sr(2)格位。通過合成化學計量比為 Sr2.975-xMxAl0.5Si0.5O4.5F0.5:Ce3+(M=Ba，Ca)的熒光粉，討論晶體結構和熒光光譜特性、熱穩(wěn)定性的關系：Al

4、O4/SiO4多面體中的Al-O/Si-O鍵在Ba2+離子的引入時起到緩沖Sr(2)格位周圍晶格畸變作用； Ca引入提高晶體的結構剛性，抑制了熱猝滅。
　　3.通過在SASF晶體中共摻 Ce3+和 Pr3+，增加熒光材料在紅光區(qū)域的發(fā)光強度，探究SASF晶格中Ce3+和Pr3+離子能量傳遞的機理以及Pr3+對熒光粉熱穩(wěn)定性的影響。溫度升至200℃，未摻Pr3+的Sr2.975Al0.5Si0.5O4.5F0.5:0.025Ce3+

5、發(fā)光強度是室溫時的50％。摻入Pr3+離子后，熒光粉熱穩(wěn)定性明顯提高，在200℃時，Sr2.975-x-yAl0.5Si0.5F0.5O4.5:xCe3+，yPr3+(x=0.025，y=0.2)發(fā)光強度約為室溫時的80％左右(x=0.025，y=0.2)（在200℃時商業(yè)YAG發(fā)光強度為室溫時的80％）。
　　4.采用遠程熒光封裝模式，增大芯片和熒光粉的距離，提高LED器件的熱穩(wěn)定性。用絲網(wǎng)印刷方法在玻璃基板上沉積低成本的Sr2