YAG：Ce熒光粉噴霧熱解合成與表征.pdf

1、半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)器件具有省電、體積小、發(fā)熱量低、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快、抗震耐沖、可回收、無(wú)污染、可平面封裝、易開發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有價(jià)值的新光源。目前，白光LED器件主要采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)石榴石型黃色熒光粉YAG：Ce，其產(chǎn)品已獲得工業(yè)化應(yīng)用?，F(xiàn)行制備YAG：Ce熒光粉的方法主要是固相燒結(jié)法，但是它的合成溫度高、熒光粉形狀不規(guī)則、粒徑偏大、粉碎導(dǎo)致光損失，嚴(yán)重影響其使用性能。噴霧熱解法是一種直接將原料溶解

2、混合形成的溶液轉(zhuǎn)化為固態(tài)顆粒的方法，具有產(chǎn)物形狀規(guī)則、尺寸可控、粒徑分布窄、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化等特點(diǎn)，是一種合成高性能熒光粉的最有潛力的新方法。 實(shí)驗(yàn)采用噴霧熱解二步法合成石榴石型YAG：Ce熒光粉，并對(duì)影響熒光粉形貌及發(fā)光特性的因素進(jìn)行了分析，初步探討了熒光粉摻雜機(jī)理及助熔劑作用機(jī)制。其主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果有： (1)綜述了白光LED的發(fā)光原理、實(shí)現(xiàn)途徑以及關(guān)鍵材料，分析比較了熒光粉的制備技術(shù)特點(diǎn)； (2)

3、研究了激活劑Ce<'3+>的摻雜量、檸檬酸、聚乙二醇、助熔劑等因素對(duì)熒光粉的影響，獲取了發(fā)光強(qiáng)度高，顆粒為球形，尺寸分布窄的熒光粉的最佳制備條件； (3)摻雜Gd<'3+>、Tb<'3+>制備的熒光粉的發(fā)射峰值波長(zhǎng)隨著摻雜量的增加出現(xiàn)紅移，摻入Li<'+>、B<'3+>其發(fā)射峰值波長(zhǎng)有一定程度的藍(lán)移；Gd<'3+>取代60％或Tb<'3+>取代80％的Y<'3+>時(shí)發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到極大值，其發(fā)射波長(zhǎng)在538nm； (4)適當(dāng)

4、加入氟化物助熔劑可增強(qiáng)原料反應(yīng)活性，降低石榴石相形成溫度；摻Ce<'3+>石榴石熒光粉的光譜移動(dòng)在于其所處的畸變立方晶體場(chǎng)，摻入Tb<'3+>、Gd<'3+>后畸變加大，Ce<'3+>的5d能級(jí)劈裂程度加大，5d-4f躍遷能量降低，發(fā)射波長(zhǎng)紅移，摻入Li<'+>、B<'3+>則減小了畸變，故發(fā)射波長(zhǎng)藍(lán)移； (5)將藍(lán)光LED芯片與制備的熒光粉封裝形成白光LED，其色坐標(biāo)為x=0.3184，y=0.3419，色溫Tc為6165K.