大功率GaN基白光LED熒光材料與器件.pdf

1、固體照明尤其是白光二極管(WLEDs)光源以其節(jié)能、環(huán)保和長壽命等優(yōu)點(diǎn)，成為各國競相發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)。高顯色性與大功率白光二極管是當(dāng)前LED行業(yè)發(fā)展的方向。在實(shí)現(xiàn)白光LED的眾多方案中，高光效的藍(lán)光LED單芯片+熒光粉結(jié)構(gòu)光效較高，成為目前研究的熱點(diǎn)。采用高穩(wěn)定性的熒光粉作為熒光轉(zhuǎn)換材料，是解決大功率自光LED穩(wěn)定性的一種技術(shù)途徑。本文重點(diǎn)研究了用于功率型WLEDs的銪激活正硅酸鹽和氮化物新型熒光材料，獲得的主要成果如下： 1)首

2、次以噴霧熱解法和高溫固相法分別合成了純相僅α'-Sr2SiO4：Eu2+和β-Sr2SiO4：Eu2+熒光粉。 2)首次發(fā)現(xiàn)α'-Sr2SiO4：Eu2+和β-Sr2SiO4：Eu2+兩種熒光材料在發(fā)光性能方面的差異，利用Uitert公式分別計(jì)算了兩種材料5d-4f躍遷發(fā)射的光子能量，并通過高斯擬合分別確定兩種材料的實(shí)際發(fā)射峰位置分別為489.1 nm/555.1nm，468.8 nm/539.7 nm/593.2 nm，其中5

3、93.2 nm的發(fā)射峰來源于β-Sr2SiO4：Eu2+中的磷光發(fā)射。作為兩種結(jié)構(gòu)相近的晶體，Ba2SiO4：Eu2+和Sr3SiO5：Eu2+熒光材料也成功合成，并對其發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了研究。 3)采用高溫固相法，合成了發(fā)射峰值在534 nm的寬激發(fā)譜、高轉(zhuǎn)換效率的黃綠色氮化物熒光材料，在未作優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，460 nm藍(lán)光激發(fā)時(shí)相對亮度約為YAG：Ce3+的50％。 4)對氮化物熒光樣品的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析。利用多

4、晶粉末衍射，測定了樣品中的物相組成，并對樣品中可能出現(xiàn)的新物相的衍射峰做了指標(biāo)化，確定了該物相的晶系和晶胞參數(shù)； 5)對氮化物熒光材料的制備條件進(jìn)行了初步優(yōu)化，探討了燒結(jié)溫度、還原氣氛、陽離子固溶以及共激活劑對光譜性能的影響，以及燒結(jié)溫度與樣品形貌之間的關(guān)系； 6)分析了上述合成材料的色度性能，根據(jù)色度學(xué)原理，計(jì)算了制作不同色溫白光LED所需熒光材料的亮度之比，并對相應(yīng)WLED的顯色指數(shù)做了模擬計(jì)算；用上述自制的熒光粉成