具有超高热稳定性的新型窄带蓝光发射氮化物荧光粉

【作者】 李超； 王晓明； 焦桓；

【机构】 河南大学； 陕西师范大学；

【摘要】 近年来,光转换型白光发光二极管（pc-LEDs）由于具有使用寿命长、能源效率高、环境友好等优点已经取代了传统的白炽灯和荧光灯而成为新一代固态照明光源[1]。目前,pc-LEDs主要是将黄色荧光粉Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺与蓝色LED芯片结合,或将蓝色、绿色和红色三原色荧光粉与近紫外LED芯片相结合[2]。作为pc-LEDs必不可少的成分,荧光粉具有十分重要的作用,它影响着pc-LEDs的光输出、显色指数和寿命等参数。所以,探索用于pc-LEDs的新型荧光粉仍是目前固态照明和背光领域的研究热点[3]。本文采用高温固相法合成了窄带蓝色荧光粉Ca₈Mg₇Si₉N₂₂:Eu²⁺。Ca₈Mg₇Si₉N₂₂属于四方晶系,空间群P4₂/nmc （No.137）,晶胞参数为a=7.3469（6）?,c=10.3298（8）?。SiN₄四面体以及MgN₅多面体是晶体骨架基本结构单元,它们通过共顶点和共棱连接方式形成层状结构,层与层间通过它们的共顶点连接形成了三维网状结构。在紫外光激发下,Ca_8-xMg₇Si₉N₂₂:xEu²⁺荧光粉表现出窄带蓝光发射（主发射峰位于400nm处,半宽约为34nm）。Ca_7.95Mg₇Si₉N₂₂:0.05Eu²⁺的CIE坐标为（0.1850,0.0430）,色纯度为89.22%。更重要的是,Ca₈Mg₇Si₉N₂₂:Eu²⁺荧光粉表现出非常好的高温抗热猝灭性质,在420 K时保持92%的光致发光发射强度,在700 K时保持75%的光致发光发射强度。因此,即使在相当高的温度（>700 K）条件下,Eu²⁺掺杂的Ca₈Mg₇Si₉N₂₂仍是一种有前途的蓝色荧光粉。更多还原