Βασικά ζητήματα μαζικής παραγωγής και ολοκληρωμένες στρατηγικές μετριασμού για το PiG (Phosphor-in-Glass) (Πρώτο στοιχείο)

Θερμική εξασθένιση και απότομη μείωση της κβαντικής απόδοσης
Το συμβατικό γυαλί βοροσιλικίου/τελουριτίου απαιτεί συντριβή σε θερμοκρασία 550-850 °C. Τα φωσφορικά κόκκινα νιτρώδη (CaAlSiN3, SrLiAl3N4) και τα φωσφορικά φθοροσιλικίου KSF παρουσιάζουν κακή αντοχή στη θερμότητα.Σε υψηλές θερμοκρασίεςΤα ιόντα του φωτιστικού κέντρου (Ce3+, Eu2+) υποβάλλονται σε οξείδωση και μετασχηματισμό της κατάσταση της βαλενσίας, μειώνοντας άμεσα την φωτεινή αποτελεσματικότητα κατά 20% ~ 50%.Η εσωτερική διάχυση στη διεπαφή γυαλί-φωσφόρου εξακολουθεί να υποβαθμίζει την κβαντική απόδοση..

Η διάβρωση της επιφάνειας μεταξύ γυαλιού και φωσφόρων και η δημιουργία φάσεων ακαθαρσίας
Το Si4+, το Na+ και το B3+ από το γυαλί διαχέονται σε σωματίδια YAG. Το Y3+ και το Al3+ από το YAG διαλύονται στο γυάλινο μήκος, σχηματίζοντας δεκάδες στρώματα διάχυσης μη φωτεινών ακαθαρσιών πάχους νανομέτρου.Αυτά τα στρώματα εμποδίζουν τη μετατροπή του φωτός, αυξάνει τη διάσπαρση του φωτός και προκαλεί συσχετιζόμενη μετατόπιση θερμοκρασίας χρώματος.

Επιταχυνόμενη αποδόμηση υδρόλυσης φωσφόρου που προκαλείται από αλκαλικά μέταλλα
Τα οξείδια των αλκαλικών μετάλλων (Li2O, Na2O, K2O) στο εσωτερικό του γυαλιού μεταναστεύουν στην επιφάνεια του υλικού σε συνθήκες μακροχρόνιας υγρασίας και θερμότητας (85°C / 85% RH),βλάπτουν το κρυστάλλινο πλέγμα των φωσφορικών νιτρικών και οδηγούν σε σοβαρή μακροχρόνια διάσπαση του φωτός και μετατόπιση συντεταγμένων χρώματος.

• Σύστημα γυαλιού χαμηλής διαδιάχυσης που ταιριάζει με τη διάχυση: εισαγωγή ομολόγων στοιχείων φωσφόρου (Y2O3, Al2O3) στο γυαλί για τη μείωση των κλίσεων συγκέντρωσης στη μεσαία επιφάνεια,περιορίζουν το πάχος της στρώσης διάχυσης εντός των 50 nm και διατηρούν πάνω από το 95% της αρχικής κβαντικής απόδοσης των ακατέργαστων φωσφόρων.
• Γυαλί με χαμηλή αλκαλικότητα / χωρίς αλκαλικότητα: Αντικαταστήστε τα αλκαλικά μέταλλα με ZnO, CaO και BaO για τη μείωση της περιεκτικότητας σε Na2O και Li2O και τη βελτίωση της αξιοπιστίας της υγρασίας.Το φθοροφωσφορικό γυαλί χαμηλής θερμοκρασίας που προορίζεται για νιτρικά φωσφόρα απαιτεί μόνο συντριβή σε θερμοκρασία 350 ~ 500 °C, εξαλείφοντας εντελώς τη θερμική αποσύνθεση των φωσφορικών κόκκινων νιτρικών.
• Γυαλί με υψηλό Tg και στενό παράθυρο θερμοκρασίας μαλακώσεως: Ελαχιστοποιήστε το εύρος θερμοκρασίας μεταξύ μαλακώσεως και κρυστάλλωσης για να μειώσετε τη διάρκεια διατήρησης υψηλής θερμοκρασίας.

• Ταχεία θερμική αναψύξη (RTA) / συντρίβωση πίεσης επαγωγής: υιοθετήστε ρυθμό θέρμανσης 20 ~ 50 °C / s για να ολοκληρώσετε την συμπύκνωση μέσα σε δεκάδες δευτερόλεπτα, μειώνοντας δραστικά τον χρόνο έκθεσης σε υψηλές θερμοκρασίες.Το προκύπτον στρώμα διάχυσης έχει πάχος μόνο 1 ~ 2 nm, το οποίο μετριασεί σημαντικά τη φωτεινή διάσπαση του νιτρικού PiG.
• Προφίλ θερμοκρασίας θέρμανσης σταδίου και διατήρησης:Αποσύνδεση χαμηλής θερμοκρασίας (επαρκής απομάκρυνση υγρασίας και οργανικών ουσιών στους 300~400°C) → γρήγορη θέρμανση σε θερμοκρασία μαλακώματος → σύντομη περίοδος κράτησης (5~30 λεπτά) → αργή ψύξη, αποφεύγοντας την παρατεταμένη απορρόφηση φωσφόρων σε υψηλές θερμοκρασίες.
• Ατμοσφαιρικά προστατευμένη συγκόλληση: Οι φούρνοι υψηλής καθαρότητας αζώτου / αδρανούς ατμοσφαιρικής ατμόσφαιρας είναι υποχρεωτικοί για νιτρίδια και φωσφόρους KSF για την απομόνωση οξυγόνου και υδρατμών και την πρόληψη της οξείδωσης του Eu2+.Το YAG μπορεί να συντηρηθεί στον αέραΗ προστασία από το άζωτο συνιστάται ακόμη για τα προϊόντα υψηλών προδιαγραφών.

• Επικάλυψη επιφανειών φωσφόρου με προστατευτικό στρώμα 50~200 nm SiO2, Al2O3 ή ομοιογενές υλικό YAG.Η επικάλυψη σχηματίζει ένα στρώμα φραγμού για να εμποδίζει την ιονική διαδιάχυση και να απομονώνει τη διάβρωση από το λιωμένο γυαλί.