白光LED用YAG-Ce3+熒光粉合成優(yōu)化研究.pdf

1、本文簡(jiǎn)要介紹白光LED及白光LED用熒光粉的發(fā)展現(xiàn)狀,研究了YAG:Ce黃色熒光粉的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、制備技術(shù)以及發(fā)光機(jī)理。采用高溫固相法合成 YAG:Ce黃色熒光粉,研究了不同工藝參數(shù)和摻雜稀土離子對(duì)粉體的結(jié)構(gòu)、形貌、粒度分布、及光譜性能的影響。
　　研究表明:利用高溫固相法所合成的YAG:Ce黃色熒光粉的晶體結(jié)構(gòu)與YAG鋁酸釔晶體結(jié)構(gòu)相同,少量 Ce的摻入對(duì)基質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)影響很小。燒結(jié)溫度為1550℃時(shí),所制備樣品具有最大發(fā)

2、射強(qiáng)度和較好的顆粒形貌。助熔劑的加入能夠有效地促進(jìn)高溫合成反應(yīng)的進(jìn)行,但不會(huì)改變樣品發(fā)射光譜的形狀,使用混合助熔劑比單一助熔劑的效果更好,其中BLP:SBL=2:1的發(fā)光性能最好。高溫固相法制備YAG:Ce的還原溫度在1350℃且還原時(shí)間為4h時(shí),可獲得發(fā)光性能較好的樣品。但是無(wú)論是高溫?zé)Y(jié)還是高溫還原,過(guò)高的溫度和過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)使YAG:Ce黃粉粒度偏大。升溫方式和還原與球磨之間的順序?qū)Ψ垠w顆粒粒度和發(fā)光性能都有影響,但升溫方式對(duì)粉體的

3、發(fā)光性能影響較小。激活離子濃度作為發(fā)光中心,摻雜量x=0.03時(shí),燒結(jié)的熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度最大。
　　通過(guò)上述工藝條件制備的樣品粉,其結(jié)晶程度,激發(fā)和發(fā)射峰的強(qiáng)度都明顯的好于商品粉。如果用樣品粉與其他粉混合作為光源制備白光LED,則白光LED的發(fā)光性能要高于用商品粉制的。
　　YAG:Ce中摻雜少量稀土Ln3+(Ln3+本文代表Gd3+、Pr3+、Tb3+、Lu3+),所得樣品的晶體結(jié)構(gòu)與YAG鋁酸釔的晶體結(jié)構(gòu)相同,并沒(méi)有改變

4、晶體的結(jié)構(gòu),只是引起了晶格畸變。摻雜稀土使YAG:Ce黃粉相對(duì)亮度有所下降,但對(duì)YAG:Ce黃粉的顯色指數(shù)有一定的影響。研究表明,YAG:Ce摻入Gd3+后,發(fā)射峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng),摻入Pr3+后,熒光粉發(fā)射主峰位于613nm,且出現(xiàn)了屬于Pr3+的特征發(fā)射峰。當(dāng)Tb的摻入濃度 x>0.3(摩爾)時(shí),紅移現(xiàn)象更為明顯。Gd3+、Pr3+、Tb3+都能夠改善YAG:Ce黃粉的顯色性能。而Lu3+摻雜使YAG∶Ce3+熒光粉的發(fā)射峰“藍(lán)移”,