论文部分内容阅读
白色发光二极管(WLED)作为新一代光源,具有高效节能,绿色环保的特有优势。在如今这个能源逐渐匮乏,环境逐渐恶化的时代,具有巨大的潜力和吸引力。目前市面上商品化的白光LED普遍采用光转换方式,即将黄色荧光粉涂覆在蓝色LED芯片表面,通过蓝色LED激发荧光粉发出黄光,与蓝光混合成白光。如何制备性能优异的荧光粉则是目前的研究重点。 本文采用改进的Pechini法和高温固相法这两种不同的制备方法对YAG黄色荧光粉进行制备。通过热分析技术(DSC-TG),X射线衍射分析(XRD),扫描电子显微镜(SEM),荧光光谱分析对所制备的样品进行了详细的表征和测试。 在改进的Pechini法工艺中,本文对湿凝胶干燥方式,预烧温度,煅烧温度及时间以及不同Ce掺杂浓度对发光性能的影响做了大量的对比实验。测试结果表明:该方法制备的YAG前驱物能在860℃形成纯净的YAG相,在进行500℃干燥,1200℃预烧,1500℃煅烧后能得到形貌规则,发光效率良好的荧光粉。 Ce3+作为激活剂,其掺杂浓度直接影响到发光性能,在对不同Ce掺杂浓度的荧光光谱测试分析中,确定了x=0.06(Y3-xCexAl5O12)为最佳掺杂浓度。 在高温固相法工艺中,本文对煅烧温度,助熔剂的添加,煅烧时间,以及Gd3+的掺杂对荧光粉的理化性质影响做了细致的研究。测试结果表明,煅烧温度的增加有利于提高荧光粉的发光强度,第一次煅烧后研磨后再进行二次煅烧能有效提高该方法做制备的荧光粉的发光效率,助熔剂可降低YAG相变转换温度及提高发光性能,Gd3+的掺杂会引起发射波长红移,当Gd3+的掺杂比例由x=0到x=0.9时(Y3-0.06-xGdxCe0.06Al5O12),其发射波长由541nm移到566.1nm,但发光强度有所下降。 在将所制备的荧光粉涂覆在LED进行的测试中,测试结果表明:采用工艺优化后的改进的Pechini法制备的荧光粉发光效率能达到82.37lm/W,优化后的高温固相法所制备的荧光粉发光效率能达到81.3lm/W,几乎达到目前商业荧光粉的水平。Gd掺杂后的荧光粉发光效率有一定程度的降低,但显色指数能达到80以上。