论文部分内容阅读
白光LED作为一种新型全固态照明光源,具有节能、无污染等优点,所以拥有广阔的应用前景和市场。目前市场上销售的白光LED产品的主流方式就是“蓝光LED+黄色荧光粉”的组合方式,而钇铝石榴石Y3A15O12(简称YAG),具有耐高强度辐照和电子轰击的优点,被广泛的用作发光的基质材料,所以铈掺入钇铝石榴石(YAG:Ce)是制备白光LED首选的黄色荧光粉。目前市场上销售的黄色荧光粉大多数是采用高温固相法合成的。但是由于此方法存在许多不足之处,如合成YAG所需的温度太高、保温的时间也长,这样就消耗了能量和时间,相对提高了生产成本,为了降低成本急需寻找一种新的合成方法,综合其它合成方法进行了对比、分析,发现共沉淀法最有可能实现工业生产化。现已有不少关于这方面的报告出现,并取得了一定的成果,尤其是对YAG合成温度的研究,发现在1000℃左右就合成了YAG,大大降低了煅烧温度。但对其前驱体的制备并没有进行系统的研究,有的也只是对一、两个影响因素进行了分析,并不能作为最优工艺参数。本论文的工作就是以共沉淀法来制备YAG:Ce荧光粉为目标,试图寻找出最优工艺参数,研究了沉淀工艺条件对YAG:Ce荧光粉的影响,探讨了铈掺杂量对荧光粉结构和发光性能的影响。主要研究内容及结论如下:(1)研究了沉淀工艺条件对前驱体制备的影响,对其影响因素进行了单因素实验得到的最佳工艺参数为:在常温下,把03mol/L(以Al3+计算)的混合液以适当的速率滴入浓度为1.6mol/L的NH4HCO3溶液中,同时匀速搅拌,在沉淀的过程中保持pH值为7.5左右,滴定完成后在室温下陈化12小时。(2)探讨了铈掺杂量对荧光粉结构和发光性能的影响,确定了最佳掺铈量为6%。分析了团聚产生的原因并探讨了几种控制团聚的方法。结果发现是水中存在的氢键使沉淀粒子团聚在一起的,所以用无水乙醇取代部分的去离子水来减少水中的氢键,实验结果表明当无水乙醇与去离子水的体积比为1:4时得到的效果最好;或者在沉淀的过程中加入适量的分散剂,或者用超声波振荡,都能很好的改善粉体的分散性及粒度。(3)综合所有的最佳工艺参数做了一个综合实验,就发光性能和形貌与商品粉进行了对比。样品粉的颗粒粒径要小且有轻微的团聚,商品粉的颗粒粒径较大且大小不一,发光性能而言,样品粉的发光强度要高于商品粉。