应用于固态照明的（氧）氮化物荧光粉

【摘要】与传统的照明技术(白炽灯、荧光灯)相比,固态照明由于具有高效、寿命长、节能环保、实用性广等优点,引起人们的广泛关注,被誉为新一代的照明光源。其中,白光LED已经应用于我们的日常生活,商业上主要采用蓝光LED芯片与黄色Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)荧光粉结合的方式实现白光LED,得到的白光效率高,但是由于使用的YAG:Ce荧光粉缺少长波段的红光发射,导致光源的显色指数偏低(Ra<75)、色温偏高(CCT>5000K),难以得到普通照明用的暖白光。因此,为了提高白光LED的性能,开展YAG:Ce荧光粉的发射光谱可控裁剪设计研究是十分必要的。白光FEL是近年来提出的一种新型的固态照明方案。这种照明形式拥有诸多优点,如结构简单、生产成本低、易得到均匀的光输出等,是一种很有发展潜力的绿色照明光源。目前关于白光FEL的报道还仅局限在其阴极材料的研究和探索,对光源性能的研究相对较少,尤其是,目前还没有使用(氧)氮化物荧光粉实现白光FEL的相关报道。针对上述问题,本论文开展了以下研究工作：(1)气压烧结法合成Y2.925Ce0.075Al5-xSixO12-xNx荧光粉,系统的研究了Si4+N3-键的引入对YAG:Ce光学性质的影响。研究发现,引入Si4+-N3-键后使YAG:Ce荧光粉的发射光谱向长波段移动,并且增加了发射光谱的半高宽,同时,发光强度出现一定程度的降低。采用纳米无定型Si3N4做原料或加入助溶剂可使其发光强度显著提高。使用上述氧氮化物荧光粉封装的白光LED光源,其显色指数可以达到83,光效为65lm/W,色温3700K,满足了普通照明对“暖白光”的应用要求。(2)气压烧结法合成Y3Al5-xBxO12-xNx:Ce3+荧光粉,系统的研究了B3+N3-键的引入对YAG:Ce光学性质的影响。引入B3+N3-键后增加了YAG:Ce的荧光强度,且发射光谱出现了几个纳米的蓝移。采用该荧光粉封装的白光LED器件的光效为101lm/W,色温为6600K,显色指数为72,可以满足普通照明用“冷白光”的应用要求。(3)采用高温气压烧结法制备了Eu2+掺杂的A1N多型体荧光粉(8H、15R、12H和21R)。在紫外光或电子束的激发下,Eu2+掺杂的A1N多型体荧光粉发出蓝光,且表现出较好的热稳定性和很好的电流、电压饱和特性。(4)气压烧结法合成了AlN:Mn2+荧光粉。在紫外光或电子束的激发下,AlN:Mn2+发出红光,发射峰位于600nm。系统的研究了与氧相关的缺陷对AlN:Mn2+发光性质的影响,荧光粉的亮度与电压和电流之间的关系及其在电子束轰击下的稳定性。结果表明,与商用Y2O3:Eu3+相比,AlN:Mn2+具有高的亮度,低的电压、电流饱和特性,以及高的稳定性。(5)使用蓝色AlN:Eu2+和黄色Ca-a-SiAlON:Eu2+两种荧光粉,或使用蓝色AlN:Eu2+、绿色β-SiAlON:Eu2+和红色CaAlSiN3:Eu2+三种荧光粉组合,得到了不同光学性能的白光场发射灯(FEL)。与相同荧光粉封装的白光LED相比,白光FEL具有更加均匀的光输出,且色温和显色指数易调,尤其是,使用三种荧光粉得到的白光FEL的显色指数可达到97。因此,白光FEL作为一种新型的固态照明光源具有很好的发展前景。
【作者】王晓君；
【导师】孙卓；李会利；
【作者基本信息】华东师范大学，纳米物理学，2014，博士
【关键词】荧光粉；光致发光性质；阴极射线发光性质；白光LED；白光FEL；

【参考文献】
[1]陈佳.基于领域知识库的短文本分类研究[D].东北师范大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[2]刘松.基于HHSA方法的结构系统识别与损伤诊断[D].南京航空航天大学,测试计量技术及仪器,2004,硕士.
[3]石真玉.热预处理诱导的HSP70对机体抗氧化及抗损伤能力的影响[D].华南师范大学,运动人体科学,2004,硕士.
[4]王佳.不同类型菜用大豆品种主要经济性状研究[D].中国农业科学院,作物（专业学位）,2012,硕士.
[5]李立立.化学修饰改造RhD（+）稀有血型[D].中国人民解放军军事医学科学院,生物化学与分子生物学,2004,硕士.
[6]钱华君.多层砌体校舍抗震加固有限元分析[D].浙江大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[7]单艺,马微,刘晓玲,王象欣,夏行昊,于力涛,魏雪冬,姜毓君.婴幼儿配方乳粉中微量碘测定方法的比较[J].食品工业科技.
[8]张天平,梅建东,沈启坤.一类非线性系统的积分变结构模糊自适应跟踪控制[J].控制与决策,2005,06:669-673.
[9]谢帅.马克思主义视野下的儒商精神价值研究[D].扬州大学,马克思主义哲学,2012,硕士.
[10]姜传菊.试论Web中的数据挖掘[J].现代图书情报技术,2003,S1:162-164.
[11]RosaizanHaryaniRosli.马来西亚雪兰莪自然保护区山龙爪香科树种伐后生长的研究[D].北京林业大学,ForestManagement,2013,硕士.
[12]矫龙.一种柔性覆铜板用聚酰亚胺复合膜的制备及表征[D].吉林大学,有机化学,2014,硕士.
[13]王海明.约翰·邓恩哀歌中的反传统特质分析[D].河北师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[14]高永刚.公司重整计划制度研究[D].华东政法学院,法律,2004,硕士.
[15]刘潜,王东岩.关于“安全科学与工程”应单列一级学科、专业的调研报告[J].中国安全科学学报.1997(06)
[16]岳海姗.杜甫饮食题材诗歌研究[D].沈阳师范大学,中国古代文学,2013,硕士.
[17]唐啸宇.九寨海池场地工程环境边坡稳定性评价[D].成都理工大学,地质工程,2013,硕士.
[18]许伟.大气边界层风洞中风场的数值模拟[D].哈尔滨工业大学,2007.
[19]亢毅.利用秸秆资源开发农村建筑墙体材料制品的研究[D].兰州理工大学,结构工程,2014,硕士.
[20]张雯,易敏,沈志刚,张晓静.石墨烯用于提高材料抗原子氧剥蚀性能[J].北京航空航天大学学报,2014,02:172-176.
[21]张平平.法国企业在华市场营销策略研究[D].对外经济贸易大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[22]杨庆.基于RMP分析的武汉工业旅游产品开发研究[D].华中师范大学,自然地理学,2013,硕士.
[23]奚成义.发射控制软件通用测试平台中支撑软件的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,软件工程,2013,硕士.
[24]倪茂林,吴宏鑫.线性不确定系统的鲁棒稳定控制器设计[J].自动化学报,1992,05:585-589.
[25]郝中甲.基于热裂法的微波切割玻璃关键技术研究[D].哈尔滨工业大学,机械工程,2014,硕士.
[26]贺志.关联规则优化方法的研究[D].北京交通大学,2007.
[27]李慧.基因MTNR1B rs1387153及基因KLT14 rs972283的变异位点与中国北方人群T2DM的相关研究[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[28]梁春飞.基于BMPs的湖南烈士公园雨水管理研究[D].中南林业科技大学,园林植物与观赏园艺,2013,硕士.
[29]周倩.TGFβ1-Smad通道在百草枯肺损伤中作用机制的实验研究[D].山东大学,急诊医学,2013,硕士.
[30]陈崔城.海峡两岸中医药文化博物馆项目可行性研究[D].西南交通大学,工商管理,2012,硕士.
[31]刘影磊.Kinesin Family Member 1B在小鼠卵母细胞减数分裂成熟及早期胚胎发育进程中的作用[D].内蒙古大学,动物学,2014,硕士.
[32]周玎.知识产权保护对我国对外贸易的影响研究[D].浙江大学,国际商务（专业学位）,2013,硕士.
[33]刘铮.德惠电信公司移动业务市场拓展策略研究[D].吉林大学,工商管理,2013,硕士.
[34]刘颖.银行不良贷款影响因素的实证分析[D].浙江大学,金融学,2013,硕士.
[35]许丹,蔡帜,李晓磊,朱翊,丁强.基于约束调整的多级计划协调模型[J].电力系统自动化,2015,01:147-150.
[36]郭荣伟,王玉振.基于最小驻留时间法估计线性切换系统的分量最终界[J].控制与决策,2012,11:1729-1734.
[37]毛晓博.基于物联网的车间制造执行系统的研究与实现[D].西安工业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[38]李成茂.密云水库集水区可持续发展评价及其调控对策研究[D].北京林业大学,2003.
[39]王震.地铁车站深基坑开挖围护结构稳定性数值模拟分析[D].西安科技大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[40]蒋承莉.以学习日志培养高中生的元认知策略[D].苏州大学,学科教学,2012,硕士.
[41]罗飞.V_2O_5微纳米棒的制备及光催化性能的研究[D].长春工业大学,应用化学,2013,硕士.
[42]马神洲.不同射频消融方法治疗房颤的远期效应：meta分析[D].山东大学,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[43]万大松.μXL型DCS在辊底式退火炉上的应用[J].冶金自动化,1997,01:47-48.
[44]邓妍.锰暴露早期效应标志物初探[D].遵义医学院,卫生毒理学,2012,硕士.
[45]沈旭.宽带OFDM信号的射频功率放大器数字预失真技术研究[D].杭州电子科技大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[46]吴恒.漫画拟声拟态词的汉译极限[D].西南交通大学,日语语言文学,2014,硕士.
[47]凌平华.超级电容器用生物质基多孔炭的研制及其储电性能研究[D].安徽工业大学,2013.
[48]胡帅来.面向只读应用的异构信息集成平台的设计与实现[D].苏州大学,计算机应用技术,2003,硕士.
[49]许迪.家庭仪式的情感社会学解读[D].西南大学,社会学,2013,硕士.
[50]庞晓鸿.京东商城品牌建设研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.