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1、YAG:Ce熒光粉的制備及性能研究摘要Q3+激活的釔鋁石榴石E4乞D12(YAG)熒光粉是一種光致發(fā)光材料,可以通過(guò)各種方法制備獲得,如:高溫固相法、燃燒法、共沉淀法、溶膠一凝膠法、噴霧熱解法等,而且通過(guò)摻雜其它元素,如用鎵取代鋁、用釓取代釔等方式改變YAG:Ce熒光粉的基質(zhì)結(jié)構(gòu),或者摻雜不同的激活劑,來(lái)達(dá)到改變其發(fā)光特性的目的。本論文基于發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)諧熒光粉的研制,改善白光LED的光度、色度特性,深入研究YAG熒光粉的制備方法、性能和應(yīng)用,旨在提高我國(guó)YAG熒光粉產(chǎn)業(yè)的整體水平。在眾多制備YAG熒光粉的方法中,高溫固相法的技術(shù)最成熟、使用最廣泛,而且所制得的熒光粉性能最好。本論文在前輩
2、研究的基礎(chǔ)上,用高溫固相法制備了兩種YAG:Ce熒光粉:蔓.94.4150,2:0·06Ce“NIYz.94一yaa,al,o,2:0.06Ce3+,并針對(duì)應(yīng)用中非常重要的穩(wěn)定性、光色特性開(kāi)展研究。研究?jī)?nèi)容主要包括確定燒制溫度梯度設(shè)置;熒光粉的激發(fā)譜、發(fā)射譜和三維熒光譜的研究;摻雜釓熒光粉的發(fā)光性能的研究;兩種熒光粉的溫度穩(wěn)定性、光照穩(wěn)定性的研究。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn),得出如下結(jié)果:(1)制備過(guò)程中,手工攪拌結(jié)合球磨準(zhǔn)備前驅(qū)粉體,可控硅高溫馬福爐實(shí)現(xiàn)燒結(jié)溫度的精確控制,炭粒選用20.50目大?。?2)已經(jīng)確定了兩個(gè)最佳溫度梯度,升溫區(qū)嚴(yán)格控制在2.4"C/分鐘的升溫速度;(3)通過(guò)MATLAB編
3、程,獲得熒光粉的三維熒光譜,計(jì)算了半峰/整峰面積、體積比值跟配方的關(guān)系,為改進(jìn)熒光粉的制備提供更有力的理論支持;研究發(fā)現(xiàn)熒光粉的激發(fā)譜、發(fā)射譜和三維熒光譜的發(fā)射峰內(nèi)包含的信息與熒光粉的發(fā)光性能有很強(qiáng)的相關(guān)性;(4)釓的摻雜改變了YAG熒光粉的發(fā)射峰,峰值發(fā)生紅移,同時(shí)熒光強(qiáng)度降低,釓的摻雜拓寬了熒光峰的半波寬,長(zhǎng)波成份增加,有利于獲得低色溫的白光LED;(5)通過(guò)烘焙、光照、封裝成白光LED后測(cè)光衰、色漂移等方法,研究自制的熒光粉的穩(wěn)定性及發(fā)光特性,發(fā)現(xiàn)摻釓的YAG熒光粉的穩(wěn)定性及光色特性YAG:Cc熒光粉的制各及性能研究均要優(yōu)于普通YAG熒光粉,有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景:(6)自封裝的白光
4、LED色坐標(biāo)可在(O.33,0.33)附近,色溫范圍覆蓋3000K~10000K。關(guān)鍵詞:YAG熒光粉;高溫固相法;白光LED;三維熒光譜;光衰PreparationandtestingofYAG:CephosphorAbstractPhosphoryttriumaluminumgarnetE彳毛D12(YAG),activatedwithtrivalent(Ce4)isakindofphotoluminescencematerial.Itcallbesynthesizedbydifferentmethods:solid-statereaction,combustion,CO-preci
5、pitation,sol-gel,sprayprolysis,eta1.Otherwise,it’SeasilytochangetheluminescencepropertybysubstitutingGd3+fory3+orco.dopingotherrareearthionswithCe“.刪sthesisbasesonpreparationofwavelengthchangeablephosphor,improvingthewhiteLEDperformance.ItspurposeistodeveloptheYAGphosphorindustry.Sodoingmorestudy
6、onthismethodcallimprovethetechniquelevelofourcountry.Amongthosemethods,Solid-statereactionisthemostdevelopedandusedone.BasedOnapatentof0111"lab,solid—statereactionW,asappliedtothepreparationofE.94475D12:o·06Ce“andY2.94一y喲么以q2:嘶Ce3+phosphor.Theproperties0fphosphorsuchasstabilityunderhightemperatur
7、e,luminosityandchrornawereinvestigated.TheexcitationandemissionspectraofYAGphosphorwerestudied.FactorsinfluencingonthintensityofluminescenceandthelocationofemissionbandofYAG:Ce,suchasthegradeofreactiontemperature,theco