應用於白光LED之氮化物紅光螢光粉(CaAlSiN3:Eu2+)之燃燒合成研究

Translated title of the thesis: Combustion Synthesis of Red Nitride CaAlSiN3:Eu2+ Phosphor for White Light LEDs
  • 黃 姝綺

Student thesis: Doctoral Thesis

Abstract

螢光材?是一種光轉換材?,能於吸收晶片之激發光之後,放射?同波長的可?光,白光LED 的?多重要特性如發光效?、演色性、色溫、安定性及使用壽命等,皆相當決定於螢光材?的效能,螢光材?因而可?是白光LED 最重要的關鍵材?之ㄧ。目前白光 LED 照明仍有發光效??足及缺乏紅光之演色性等極需改進問題,由於化學安定性與熱穩定性的問題,傳統之紅光螢光粉並?適合於LED 照明之應用,新近的研究發現氮化物螢光粉具有極佳之化學安定性與熱穩定性,發紅光且具高?子效?,使用氮化物螢光粉因而是解決目前LED 照明問題的重要途徑。然而,目前氮化物螢光粉之合成皆需在嚴苛的條件下進?,如高溫、高壓、長時間反應,使用空氣、溼氣敏感或昂貴之反應物及複雜之製程等,由於生產??、產?小、設備及原物?成本高因而價格昂貴,以致氮化物螢光粉之應用進展受限,LED 照明推廣也受限。本?文研究乃引用本實驗室過去建?之合成氮化物陶瓷粉體之燃燒合成法,針對氮化物螢光粉之合成特性,予以改?創新,最後成?地開發出能夠在低壓下以及在短時間內可大?製造CaAlSiN3:Eu2+螢光粉之方法。本?文並探討反應氣體壓力、反應物組成對產物轉化率及發光性質之影響。實驗結果發現藉由調配反應物間的組成與比?,可合成出?同轉化率、螢光強?及發光波長之CaAlSiN3:Eu2+螢光粉體,更可藉由調整主體晶格陽離子鈣元素濃度而可同時合成出多種不同發光波長及表面形貌之螢光粉體,如片狀之AlN:Eu2+ 藍綠光螢光粉體、片狀與棒狀之Ca-?-SiAlON:Eu2,橘紅光螢光粉體及同時具有片狀、棒狀與不規則狀之CaAlSiN3:Eu2+螢光粉體。由實驗結果發現棒狀之CaAlSiN3:Eu2+螢光粉體似乎較片狀與不規則狀之CaAlSiN3:Eu2+螢光粉體有較強之螢光強度,TEM-EDS觀察發現其棒狀結構之CaAlSiN3:Eu2+螢光粉體具有較佳之相純度,而產物中之Ca與Eu含量大致隨Ca含量增加而增加,但仍低於起始反應物之含量,其激發波長範圍均為220~600nm,??用波長460nm 之藍光激發CaAlSiN3:Eu2+螢光粉可得到一主峰波長位置位於~650nm 及發光範圍介於500~800nm 之放射光譜。
Date of Award2016 Jun 23
Original languageChinese
SupervisorShyan-Lung Chung (Supervisor)

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