《基於白光LED套用的氮化物螢光粉的熱致光衰機理研究》是依託廈門大學，由解榮軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於白光LED套用的氮化物螢光粉的熱致光衰機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：解榮軍
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氮化物螢光粉被公認為是製造高顯色、廣色域、色溫可調以及高光效白光LED最合適的波長變換材料之一，倍受學術界和產業界的青睞和關注。前期研究表明：發光性能優異的Sr2Si5N8:Eu紅粉和SrSi2O2N2:Eu綠粉存在著嚴重的可導致白光LED迅速老化失效的熱致光衰問題，但熱致光衰的機理和解決方法尚不清楚。本項目以白光LED用氮化物螢光粉為研究對象，研究溫度對螢光粉的發光性能(光譜、強度、量子效率、吸收率、發光壽命)的影響，考察一定溫度條件下濕度和輻照強度的協同作用效應，掌握螢光粉熱致光衰的變化規律；綜合利用表面和微觀結構等分析技術研究螢光粉的表面結構、化學組成、發光中心離子價態/濃度、局域結構的變化，揭示熱致光衰的形成機制；初步建立正確評價熱致光衰的方法；通過材料組成設計、螢光粉顆粒表面修飾、以及合成工藝最佳化達到實現高效、低光衰氮化物螢光粉的可控制備。
結題摘要
白光LED是公認的一種既環保又節能的綠色光源，已經廣泛套用於家庭照明、液晶背光源和汽車車燈等方面。螢光粉結合藍光晶片是目前白光LED封裝技術的主流技術，作為關鍵核心材料之一的螢光粉扮演著波長轉換的重要作用。螢光粉在外載入荷（如溫度、濕度和激發強度等）的作用下發生髮光性能的衰減，如熱致光衰，是導致白光LED失效的主要原因之一。因此，研究螢光粉的熱致光衰及其機制不僅可以擇優選擇螢光粉、提高白光LED性能，而且可以最佳化螢光粉的組成和結構設計，製備高可靠性發光材料。本項目主要（1）開展了氮化物螢光粉（SrSi2O2N2:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+和CaAlSiN3:Eu2+）在溫度或者濕度作用下的光衰現象，通過顯微結構、化學組成、物相和光譜分析揭示了氮化物螢光粉的熱致光衰機制，即發光中心離子和基質的氧化；（2）利用溶膠凝膠方法實現了SrSi2O2N2:Eu2+螢光粉表面均勻的TiO2包覆（厚度50-70 nm），600oC處理後的光衰減小了48%，顯著改善了其熱致光衰；（3）通過碳摻雜、固溶等手段改變基質的化學組成和發光中心離子周圍的局域結構，提高了AlN:Eu2+和CaAlSiN3:Eu2+的高溫發光性能，製備了高光效（100 lm/W）、高顯色（Ra＞90，R9＞90）的白光LED。此外，本項目提出並實踐了高溫壓力鍋評測手段，能有效快速地評價螢光粉高溫穩定性；並且聯合開發了小型評測儀器。
