无机纳米荧光纤维膜的制备、性能及在白光LED中的应用

来源 :东华大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:hdy_123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,由于照明和显示技术的快速发展,对于荧光材料提出了越来越高的要求。传统形式的LED器件的封装,采用了荧光粉体与有机树脂物理混合的方法,通过点胶过程将其均匀地涂覆在芯片的表面。然而荧光粉体颗粒的不均匀性以及有机树脂较差的散热性严重影响了封装器件的性能和寿命。随着静电纺丝技术的不断发展和完善,已经可以将其应用于制备各种高性能的有机以及无机纤维膜。静电纺丝法制备的无机荧光纤维膜,由于其纳米级的纤维尺寸以及均匀排布的网状结构,在封装之前便拥有了LED荧光转换材料所需要的结构,避免了由于荧光粉体分散不均和点胶封装散热性不好对器件造成的不利影响,对提高LED的发光均匀性和使用寿命有很大帮助,近年来引起了研究者的极大关注。但是静电纺无机荧光纤维膜目前普遍存在一些亟待解决的问题,例如发光强度不够高和机械性能不够好,严重制约了其发展。氧化硅基的荧光材料具有热稳定性好、量子效率高、光谱丰富等优点。本文通过溶胶-凝胶方法结合静电纺丝技术,制备了多种氧化硅基的前驱体纤维膜,通过氨气气相还原法获得了荧光纤维膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(PL)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热失重分析仪(TG)、电子万能材料试验机、hsp-3000led光谱测试系统等对制备的荧光纤维膜的结构及封装led器件的性能进行了系统性的表征。具体研究结果如下:采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术和气相还原的方法制备了用于白光led远场封装的casi2o2n2:eu2+带状荧光纤维薄膜。对纤维薄膜的微观结构、发光性能和力学性能进行了系统的研究。微观上样品保持了带状纤维结构,宏观上以薄膜的状态存在,并具有一定的力学强度。样品在1250℃下保温4h后的xrd图谱与casi2o2n2的标准卡片相符合,eu2+的掺杂没有改变casi2o2n2的晶相。在400nm激发光的照射下,eu2+掺杂的casi2o2n2带状纳米纤维在550nm附近呈现出一个较宽的来自于eu2+的4f65d→4f7跃迁的发射峰。利用ca0.95si2o2n2:eu2+带状荧光纤维膜和蓝光芯片远场封装的白光led,具有较低的色温(4832k),较高的显色指数(86)和流明效率(125lmw-1)。通过静电纺丝结合气相还原的方法制备了富氮黄光发射的塞隆体系ca0.68si9al3(on)16:eu2+纳米带荧光纤维膜。静电纺初生纤维表面光滑,直径分布在800-900nm之间。高温氮化之后纤维形状被完好的保持,得到光滑的荧光纳米带纤维膜。通过xrd和pl光谱可知,当氮化温度为1500℃,eu2+浓度为0.1时能够得到比较纯的ca0.68si9al3(on)16晶相和光谱强度。该荧光纤维膜具有高达65%的外量子效率和4.5mpa的弯曲强度。将其作为黄光发射的荧光粉与460nm的蓝光芯片进行远程封装,得到一个具有低色温(2985k)、高显色指数(ra=86)和流明效率(129.5lmw-1)的暖白光led,并且通过改变荧光薄膜的厚度可以调节色温。通过静电纺丝结合气相还原的方法制备了基于Si O2的渗氮高柔性纯无机带状荧光纤维膜。纺制的初生纤维表面光滑,直径为500nm且均匀分布。500℃下去除有机模板后,纤维保持了良好的形状。该荧光纤维膜具有很好的柔性,可以弯曲、折叠和卷曲而不破裂,且可以承受200g的重量而不断裂。当拉伸应变为6%,500个循环后该纤维膜仍可承受6.0 Mpa的强度。该荧光纤维膜的发射光谱为400-650nm的宽峰发射,475nm处为最大发射波长。1000℃为最佳氮化温度,此时荧光纤维膜的发射强度最高。此外,该荧光纤维膜还具有很好的环境稳定性、热稳定性和循环稳定性。可用于柔性显示和LED照明等方面。
其他文献
民营企业融资困难的问题一直是其发展道路上最大的掣肘,民营企业要想做大做强,必须克服这个难题,建立健全完善的融资体系.本文主要以安徽省阜阳市民营企业为例,从融资概况、
为了探究木粉多元醇液化过程中缩聚反应阶段液化残余物的化学基团、结晶度以及微观形态的变化,进而探明缩聚反应机理,以聚乙二醇和丙三醇为液化剂、H2SO4为催化剂,对桦木木粉
前言胃癌是严重威害人类健康的最常见恶性肿瘤之一,其发病率居所有恶性肿瘤的第四位,是癌症死亡原因的第二位。长期以来包括手术切除及其他综合性治疗的应用,并没有带来满意
汽车在行驶过程中,经常会碰到路障或凹坑,这时会对车桥形成较大冲击。文中利用Simulink模拟汽车通过路障时的冲击信号,获得了在此激励下的动载荷。根据汽车振动及有限元理论,
针对深度覆盖的难点和特点,提出了一种全新的"283"识别方法,并对这种识别方法进行了深入的分析,如何来准确评估现网深度覆盖效果、准确识别高价值的室内弱覆盖区域、精确发现
该文从林地、林木和森林的生态、社会和经济功能价值等方面 ,应用国内外常用的核算理论和方法 ,对八达岭林场森林资源的价值进行了评估
基于传输线理论,建立了覆冰输电线路外施中频电源融冰技术的理论模型,给出了最佳融冰频率的确定方法。针对不同的覆冰介质损耗角,计算了最佳融冰频率、热功率沿线分布、功率
随着我国电子陶瓷及其他高端耐火材料市场的迅猛发展,降低白刚玉中的钠含量成为非常迫切的需求。微钠刚玉材料属于高性能耐火材料及高性能磨料领域。微钠刚玉广泛应用于特种
详细推导了利用等效磁路法确定内嵌式正弦波永磁同步电机设计基本电磁参数;提出Taguchi参数优化设计方法用于永磁同步电机的多目标优化设计,详细分析了Taguchi方法所用的优化