【摘 要】
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1996年日本日亚化学公司开发出以发黄光系列的钇铝石榴石(YAG)荧光粉配合蓝光发光二极管的白光光源,开启了白光LED应用照明时代。与白炽灯和日光灯相比,LED具有体积小、发热
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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1996年日本日亚化学公司开发出以发黄光系列的钇铝石榴石(YAG)荧光粉配合蓝光发光二极管的白光光源,开启了白光LED应用照明时代。与白炽灯和日光灯相比,LED具有体积小、发热量低、耗电量小(白炽灯的八分之一,日光灯的二分之一)、寿命长(十万个小时,日光灯的十倍)、反应速度快、环保、可平面封装及易开发成轻薄产品等优点。另外,也不像有些照明产品易碎或含汞污染,因而它是一种具有很大发展潜力的照明产品。白光发光二极管主要由两部分组成:①蓝光发光二极管,②受激发黄光的荧光粉。本文主要探讨了钇铝石榴石荧光粉的合成及其发光性质。
本文研究的目的在于探讨了钇铝石榴石荧光粉掺杂稀土离子及Si离子后的晶体结构和光谱性质,并尝试改进现有制备方法。本文将用以下4种方法合成荧光粉:
第一:利用固相反应法制备Ce3+、Gd3+、Ga3+取代的钇铝石榴石荧光粉。探讨了稀土取代和助熔剂对发光性能的的影响。结果表明:Gd3+取代Y3+的量从0变化到0.45时,Ce3+发射光谱的峰值位置向长波方向移动了20nm,发光强度降低；Ga3+取代Al3+的量从0变化到0.55时,Ce3+发射光谱的峰值位置向短波方向移动了20nm,发光强度增高；但固相法所制备的产物粒度分布不均匀且团聚严重。
第二:用共沉淀法合成了钇铝石榴石荧光粉,研究了沉淀剂浓度、滴定速度、煅烧温度、煅烧时间等对产物结构和发光性能的的影响。当使用沉淀剂NH4HCO3和分散剂(NH4)2SO4,能在较低温度下合成粒径均匀、形貌规则的YAG相。
第三:采用共沉淀-流变相法合成了钇铝石榴石荧光粉。当用乙醇作流变相溶剂时,制备出了粒度小(0.4-0.6um)、分布均匀、团聚少、发光强度较共沉淀法高20％的YAG荧光粉；当加入一定用量乙酸作流变相溶剂,能自组装成具有规则形状的产物,并且所制备的荧光粉比共沉淀法所合成的产物发光强度高70％以上。
第四:加入适量的亚微米SiC作晶种,用共沉淀-流变相法研究了YAG:Ce的制备工艺。当SiC的掺杂量不超过2wt％,合成出了粒径为2um左右、具有高发光强度的荧光粉,与共沉淀法所制备产物相比,发光强度提高了4倍。随着SiC的掺杂量增加,产物粒径减小且形状不规则性增大。
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