(Sr1-xCax)2Si5N8：Eu2%2b荧光粉发射特性研究.pdfVIP

滕晓明刘元红刘玉柱胡运生何华强 庄卫东 北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心(有研稀土新材料股份有限公司，北京，100088) 摘 晶格常教和发射主峰均随着ca含量的改变而发生变化． 关键词发光；碱土；氮化物；白光LED；稀土 近年来．白光发光二极管由于广泛的应用而受到 2．结果与讨论 了人们的荚注，比如液晶显示器的背光源、照明、工 2．1X射线衍射分析 业设备等方面11-2|o而且，白光发光二极管比普通的 白炽灯具有更好的发光效率，被认为是2l世纪最有价 值的绿色光源‘¨’。 目前实现白光的方法有j种15-61其巾最主要的 一种是用蓝色LED芯片激发Y3AIsO，2：Ceh荧光粉17-91。 然而这种方法存在着色温偏高、显色指数偏低等缺点， 属于单斜晶系。从XRD图谱可以看出，Eu的掺杂对 加入红色荧光粉可以改善这些不足。但是目前传统的 晶体结构的影响较小，而Sr／Ca比例的变化则会引起 红色荧光粉不是存在化学稳定性差的缺点，就是发光 产物晶型的转变。鼍0≤xO．5时，加入的Ca完全溶 效率低，显著降低了光输出的质量和LED的寿命州。 硅基氮(氧)化物荧光粉是一类性能优异的新型无机 同溶体，当0．5≤x≤O．75时，此时加入更多的Ca除 发光材料，它的发光颜色丰富、发光效率高、稳定性 好。且能被可见光激发，可与LED芯片有效匹配，因 分sr也将溶解于其中，形成两种晶系共存的局面；而 而受到了广泛关注，特别是对于优异荧光粉严重缺乏 的LED用红色荧光粉更是如此It0-111。(Srt。Ca,)2Si，Nt： 正交相完全消失，产物为单一富Ca的(Sr，．IC妨2si，N。 Eu2+便是其巾有代表性的荧光粉之一，但目前对其组 的同溶体。从本实验的结果来看，Sr或Ca在同溶体 分与发光特性的关系尚未有细致的研究，严重影响了 中都只有一定的溶解度。在Sr：Si，M和Ca鑫i5N。单相 其应用。本文以Sr3N2，Ca3N：，Si3N·和Eu：03为原料， 区。衍射峰分别发生了漂移。本文采用内标法计算不 在Nz／H：混合气下于14000C氮化还原制备了(Sr一。C幻同St／Ca比例时的品格常数。 zskNs：Eu2+红色荧光粉，并讨论了Sr／Ca比例变化对 其晶体结构及发射特性的影响。 1．实验 采用高温同相法合成了不同Sr／Ca比例的(SrhCa ，)：SisNs：EU2+荧光粉。按化学剂量比准确称取Sr，N：， Ca3Nz(95％)，Si3N·(99％)andEu20j(4N)，然后在 氲气保护的手套箱巾将原料混合均匀，装人氧化铝坩 埚中，最后将坩埚放入管式炉中，在氮氢混合气的气 氛下，在1400℃保温9h。经过研磨、过筛等后处理手 段，得到(SrhCa,)2Si，Ns：Eu2+荧光粉。 PROMPDX 荧光粉晶体结构的测试采用X‘Pert X射线衍射仪。发射光谱的测试是在FluoroMax-2分 光光度计上进行的。采用浙江远方PMS一50紫外一近红 外分光光度计测量荧光粉的色坐标。 (‘妒属于Ca2Si,N·衍射峰，‘铲属于Sr2Si，N,衍射峰) ·75· 表1是采用内标法计算得到的(Sr，￡妨2Si，№ 的品格常数。半0≤x0．5时，随着Ca含量的增加，Ca2+取代时，发射主峰将会发生红移。当O≤x≤0．5 品格常数逐渐减小，这是冈为Cah的．半径小于S，+的时，荧光粉的主相为正交品系的SrzSi，Nl，随着Ca“含 半径。当Ca2+逐渐取代Sr2+时产生了品格常数收缩的量的增加，发射主峰的位置从612ran红移到627mn。 当0．75≤x≤1时，荧光粉的主相为单斜晶系的 现象。鼍0，75x≤l时，随着Ca含量的增加．品格 常数同样逐渐减小。而在两相区，品格常数则基本不 变，冈为此时的品格常数只随温度而变化，不随两相 种发