复合钇铝石榴石荧光粉微晶玻璃发光性能影响因素分析

发光玻璃在白光LED照明等技术领域有重要应用,研究发光玻璃可以有效提高LED器件的发光效率。对复合钇铝石榴石（YAG∶Ce）荧光粉磷锌硼系（PZB）微晶玻璃的发光性能影响因素进行了分析研究。利用荧光光谱等表征手段,通过正交实验方法,讨论了基质玻璃成形方式、荧光粉掺入量和烧结气氛等对微晶玻璃发光性能的影响。研究表明,基质玻璃成形方式和荧光粉掺量对微晶玻璃的发光性能有较大影响：水淬法制备的基质玻璃的发光性能优于浇注法制备的基质玻璃;当荧光粉掺量为20%（质量分数）时,相对发光强度最大,而后又趋于下降;而烧结气氛对发光性能影响不大。采用正交实验法,得出微晶玻璃试样的相对发光强度范围为1 081～4 577,各因素对发光强度影响顺序为荧光粉掺量＆gt;基质玻璃成形方式＆gt;烧结温度＆gt;烧结气氛。

Ce^(3+)–Eu^(3+)共掺Y_(3)Al_(5)O_(12)透明陶瓷荧光性能

Y3Al5O12:Ce^(3+)(YAG:Ce^(3+))发射谱中红光成分的不足导致了白光LED色温偏高且显色性较差,一种解决方案是引入能发射红光的激活离子与Ce^(3+)共掺杂以使YAG:Ce^(3+)发射谱红移。本工作报道了Ce^(3+)–Eu^(3+)共掺Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG:Ce^(3+)/Eu^(3+))透明陶瓷的制备、结构和荧光性能。该材料体系在Eu含量高达25%时仍保持纯石榴石相结构,且Eu^(3+)的荧光猝灭浓度高达9%左右,比Pr^(3+)和Sm^(3+)等离子更适合用作YAG的红光发射激活剂。YAG:Ce^(3+)/Eu^(3+)透明陶瓷在蓝光(如442和466 nm)激发下的Ce^(3+)荧光发射随着Eu含量的增加而急剧下降,但在紫外光(363 nm)激发下Ce^(3+)的荧光衰减在一定程度上可被Eu^(3+)发射的增强所弥补,从而可以在保持较强荧光发射的同时使YAG:Ce^(3+)的发射光谱逐步红移到橙红光区。YAG:Ce^(3+)/Eu^(3+)透明陶瓷能够强烈吸收380~405 nm的近紫外光并将之高效转化为红光,且荧光光谱热稳定性优异,适合用作近紫外LED芯片激发的红光发射荧光材料。同时,荧光发射强度及发射谱中的不同发射峰的强度比值均随温度线性变化,在荧光温度计领域具有潜在的应用前景。

溶剂热法合成YAG:Ce荧光粉体的研究

采用溶剂热法,以乙二胺为溶剂,碳酸氢铵沉淀法制备的沉淀产物为前驱体,在低温下合成了YAG:Ce荧光粉体。研究了反应时间对合成产物的组成、分散性以及荧光性能的影响,结果表明:在200℃低温保温5h条件下,可得到颗粒尺寸为260～280nm的球形YAG:Ce颗粒,颗粒尺寸均匀,且分散性好;荧光性能表征显示,其发射光谱为一宽带,峰值在530nm附近,对应于Ce3+的最低5d能级到4f能级跃迁所发出的光,可与高效蓝光LED匹配制备双基色白光LED,用于新型节能光源。

光学基质粉体YAG及荧光粉体Ce:YAG的制备与表征

采用共沉淀法制备出尺寸分布均匀、分散性良好的立方相钇铝石榴石(YAG)与Ce:YAG纳米粉体。考察了煅烧温度和时间对粉体物相和颗粒大小的影响及Ce3+的掺杂量对Ce:YAG粉体的荧光光谱的影响。借助IR、XRD、BET、SEM和荧光分析仪等测试手段对前驱体、YAG及Ce:YAG纳米粉体进行了表征与分析。结果表明:共沉淀前驱体经900℃煅烧2h后可得到纯立方相的YAG(Ce:YAG)纳米粉体;所得Ce:YAG粉体具有较好的荧光特性且Ce3+的掺杂量增加会造成其荧光光谱红移。

YAG:Ce^(3+)玻璃陶瓷白光LED的发光特性

用化学共沉淀法制备掺铈钇铝石榴石(YAG:Ce3+)前驱体,以B2O3-Al2O3-SiO2-Na2O为玻璃基质制作Ce3+掺杂YAG玻璃陶瓷,并封装成玻璃陶瓷白光发光二极管(LED)。改变玻璃陶瓷基片厚度和外形,测量玻璃陶瓷白光LED的光电色参数,并与常规涂敷YAG荧光粉方法制作的白光LED进行对照比较。结果表明,玻璃陶瓷白光LED发射光谱波形与普通白光LED光谱基本一致。玻璃陶瓷基片从0.50mm变化到0.90mm厚时,相关色温(CCT)从4 182 K增加到8862K。0.60mm厚平板玻璃陶瓷基片封装成的白光LED荧光能量转换效率约为20%,中心CCT为6396K,-85°和+85°视角CCT分别为5921K和5898K;而平凸玻璃陶瓷基片封装成的白光LED,-85°和+85°视角CCT变化范围可控制在150K范围内。

YAG:Ce荧光粉的撞击流共沉淀-熔盐煅烧法制备及性能

采用撞击流共沉淀法和直接共沉淀法制备掺铈钇铝石榴石(Y3Al5O12:Ce,YAG:Ce)前驱体,用熔盐法煅烧前驱体制备黄色YAG:Ce3+荧光粉。用X射线衍射仪、热重-差热分析仪、扫描电镜、荧光分光光度计等测试设备研究前驱体制备方法和煅烧方法对粉体结构、形貌和发光性能等的影响。结果表明:以碳酸氢氨为沉淀剂,采用撞击流共沉淀法制备的前驱体加入Na2CO3-S-K2CO3复合熔盐在不同温度煅烧2 h,800℃时已完全转变为YAG相;与固相法相比和直接煅烧法相比,YAG相的完全转变温度分别降低了约700℃和200℃,荧光粉的发光强度比不加熔盐的提高了约59%,比直接共沉淀法制备荧光粉的发光强度提高了约7%。

Ce,Tb:YAG单晶的生长及光谱性能

采用提拉法生长了白光LED用的Ce和Tb共掺杂YAG(Ce,Tb:YAG)单晶。通过X射线粉末衍射分析了晶体样品的晶相结构,通过吸收光谱、激发和发射光谱对晶体的发光特性进行了表征。结果表明:所生长的单晶为立方晶相的YAG结构;在波长为460nm蓝光激发下,得到了发光中心位于546nm处的宽发射峰,较Ce:YAG单晶有明显的红移。同时,对不同厚度的晶体切片的光电参数进行了研究,发现厚度为0.5mm的晶体切片的光电参数最好。

白光LED用定向凝固Al2O3/YAG:Ce^(3+)共晶荧光复合陶瓷研究进展

白色发光二极管(WLED)具有长寿命、高光效、节能环保等独特优势,是目前公认的第四代绿色照明光源,在照明等高技术领域具有重要的应用前景.目前,WLED的主要实现形式为蓝光芯片搭配YAG:Ce^(3+)荧光粉,封装荧光粉的树脂导热性较差,导致LED的发光性能随温度的升高逐渐下降,难以应用于大功率照明.因此,如何获得高质量、高稳定性、无需树脂的块体荧光材料成为提升WLED发光效率和应用可靠性的关键.近年来,利用定向凝固方法制备的高性能Al2O3/YAG:Ce^(3+)块体共晶荧光复合陶瓷以其优良的发光性能、高温强度、热稳定性以及低的背散射损失和高量子效率,被认为是一种有望替代荧光粉、用于大功率WLED照明的新型块体荧光材料.总结了近年来发展的定向凝固Al2O3/YAG:Ce^(3+)共晶荧光复合陶瓷的主要制备方法,阐述了共晶荧光复合陶瓷的凝固组织、发光机理以及影响发光性能的主要因素,展望了白光LED用Al2O3/YAG:Ce^(3+)共晶荧光复合陶瓷的发展趋势.

水基流延成型制备LED用YAG:Ce荧光陶瓷薄膜及其性能

以高纯度氧化钇、氧化铝、氧化铈等粉体为原料,聚丙烯酸（PAA）为分散剂,低黏度型聚乙烯醇（PVA-1788）为黏结剂,聚乙二醇（PEG-200）为塑化剂,采用水基流延薄膜成型技术和高温固相烧结工艺制备了大功率冷白光LED用YAG：Ce发光陶瓷材料。结果表明：本体系最佳pH值是10.7,聚丙烯酸合理用量为0.8%（质量分数）,聚乙烯醇-1788和聚乙二醇-200的用量均为10%。制备出的流延膜坯体原料分散均匀、结构致密、质地柔软、后续处理方便。1 723 K烧结制备的陶瓷薄膜发光效率达到79.83 l m/W;变温光谱表明,483 K下仍能保持室温发光强度的80%,是一种热稳定性良好的荧光材料。