白光LED用YAG：Ce^3＋荧光粉的温度猝灭性质

荧光粉的温度猝灭性质是影响白光LED的光效、光色参数和可靠性的关键因素之一。研究了不同激活剂浓度,不同元素掺杂的Y3-xCexAl5O12(YAG∶Ce3+)荧光粉在460nm光激发下的变温亮度和发射光谱。结果表明温度显著影响YAG∶Ce3+荧光粉的发光性能,随着温度的升高,发光强度下降,同时发射光谱红移。Ce含量为0.07(原子数分数)的YAG∶Ce3+荧光粉,150℃下亮度值约为室温时的89%,200℃时的发射光谱相对室温的红移了约10nm。Ce含量的改变对YAG∶Ce3+荧光粉的热猝灭性质影响较小。Lu的掺杂使YAG∶Ce3+荧光粉的发射波长蓝移,同时会显著改善荧光粉的热猝灭性能。Gd的掺杂使荧光粉的发射波长红移,同时也会导致热猝灭性能的劣化。

白光LED用YAG∶Ce^(3+)荧光粉的研究进展

白光LED技术对于合理利用能源、缓解能源危机和绿色照明具有重要意义。文章综述了近年来用于高效蓝光LED激发形成白光的YAG∶Ce3+荧光粉合成工艺研究的新进展及国内外发展现状,对高温固相反应法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、共沉淀法等方法优缺点进行了综合比较,并探讨了YAG∶Ce3+荧光粉在应用方面有待于提高的地方。对影响荧光粉的发光效率和转换效率的后处理工艺、粒度分布、发光性能各种因素进行了分析,并对今后的发展研究趋势进行了展望。

YAG∶Ce^(3+)荧光粉的制备与发光性能

采用高温固相法制备Y3-xAl5O12∶xCe3+(x=0.05～0.9)荧光粉,利用荧光光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜等对样品的发光性能、物相和形貌进行了测试分析。研究了Ce3+浓度、助熔剂、灼烧温度、灼烧时间等对样品发光性能的影响。结果表明,以Al(OH)3为原料,采用氟化物助熔剂可以获得颗粒细小均匀的荧光粉,研究结果对荧光粉的生产具有一定的意义。

高能球磨与反应烧结合成YAG∶Ce^(3+)荧光粉的研究

采用高能球磨和反应烧结相结合的方法在1300℃、碳还原气氛下合成了YAG∶Ce3+荧光粉,通过X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电子显微镜图谱(FESEM)、荧光光谱(Ex,Em)研究了反应时间、Ce3+的掺杂量对荧光粉性能的影响。研究结果表明,当反应时间为6h时获得的产物为单一的YAG相,颗粒分布均匀且接近球形;当掺杂Ce3+的摩尔分数x=0.06时,荧光粉的相对发射强度最大。

YAG:Ce^(3+)荧光粉制备技术的研究进展

综述了白光LED用YAG∶Ce3+黄色荧光粉多种制备技术的新进展,包括固相反应法、溶胶-凝胶法、喷雾干干燥法、燃烧法、共沉淀法、共沉淀-熔盐法等,并对这些方法的优缺点进行了综合比较,展望了该领域的发展前景及研究趋势。

白光LED用YAG∶Ce^(3+)荧光粉制备及其性能研究进展

系统介绍了YAG∶Ce3+荧光粉制备技术的研究现状,综述了目前制备中应用较多的溶胶-凝胶法、沉淀法、喷雾热解法、燃烧法、固相法等几种方法的国内外新进展,并对其优缺点进行了综合比较。分析了掺杂以及电荷补偿、助熔剂、包覆及热处理与使用温度等因素对荧光粉发光性能的影响,阐述了白光LED用YAG∶Ce3+荧光粉性能的研究进展及发展趋势。

溶胶-凝胶法合成YAG∶Ce^(3+)荧光粉及其发光性能研究

采用以硝酸盐为原料、柠檬酸为络合剂的溶胶-凝胶法,合成了YAG∶Ce3+纳米荧光粉,得到最低合成温度为1000℃。随烧结温度的升高,样品结晶程度越来越好,并且颗粒尺寸随温度的升高而增大。该荧光粉可被460 nm的蓝光LED有效激发,发射光谱为峰值在530 nm的一宽带。Ce3+掺杂浓度的不同并不影响光谱位置的变化,但对强度有一定影响,当x=0.06时发光强度比较理想。

有机-无机杂化凝胶法合成YAG∶Ce^(3+)荧光粉的包膜及其稳定性

本文以金属硝酸盐为原料,柠檬酸为配位剂的有机-无机杂化凝胶法来合成掺杂三价铈离子的钇铝石榴石荧光粉,采用X-射线衍射法研究了杂化凝胶在煅烧过程中的相转变机制。结果表明:杂化凝胶在煅烧过程中可以通过两条途径形成Y3Al5O12(YAG)相:一是由无定形Y2O3和Al2O3直接向YAG相的一步相转变;二是由无定型Y2O3和Al2O3经由YAlO3(YAP)和γ-Al2O3向YAG相的两阶段相转变,在900℃得到结晶性好的纯YAG∶Ce3+荧光粉,其最大激发波长为459nm,最大发射峰波长为550nm;在荧光粉表面包覆氧化铝和氧化镧,将使荧光粉的荧光强度稍有降低,但对荧光粉的稳定性有很好的改进作用。

YAG∶Ce^(3+)荧光粉的高温固相合成及发光研究

采用高温固相法合成YAG∶Ce3+发光材料。用正交试验法设计实验,确定Ce3+掺杂量、焙烧温度、焙烧时间的最佳条件。研究结果发现:(1)荧光粉发光强度的影响因素排列顺序是:焙烧温度>焙烧时间>Ce离子掺杂量。其中焙烧温度的影响最为关键,其次是焙烧时间的影响,而Ce离子掺杂量的影响较小。(2)用高温固相法制备YAG∶Ce3+荧光粉的最佳工艺参数为:焙烧温度1 600℃,Ce离子掺杂量0.10mol,焙烧时间4h,即A5B5C3组合。依此条件,合成的荧光粉发光最好。另一个最优组合是:焙烧温度1 600℃,Ce离子掺杂量0.08mol,焙烧时间4h,即A5B4C3组合。依此条件,合成的荧光粉发光也很好,但稍弱于A5B5C3组合。对合成YAG∶Ce3+发光材料的激发(343和467nm)、发射(529nm)光谱的峰形变化及跃迁性质进行了深入分析及指认。

Sr^2＋对白光LED用荧光粉YAG∶Ce^3＋的增红研究

采用共沉淀法合成Y2.78-xSrxGd0.1Al5O12∶0.06Ce3+系列荧光粉,用X射线衍射仪、荧光分光光度计对粉体晶型、发光性能进行表征。采用HSP-6000光谱分析仪,测荧光粉与InGaN/GaN芯片配合所得白光的色温。结果表明,Sr2+对其波长和发光强度有显著影响:波长随着x的增大先红移,然后发生微弱蓝移。当x<0.05时,发光强度几乎不变;x在0.05～0.1之间时,发光强度减弱缓慢;x>0.1时,发光强度迅速减弱。随着波长和发光强度的变化,色温先降低后升高。当x>0.2时出现杂相A,对荧光粉发光性能有负面效应。

白光LED用YAG:Ce^(3+)荧光粉制备技术的研究进展

简要论述了国内外对YAG:Ce3+荧光粉的研究现状,重点介绍了近年来用于高效蓝光LED激发形成白光的YAG:Ce3+荧光粉合成的新方法和新工艺,对高温固相反应法、溶胶-凝胶法、化学沉淀法、气相法等方法的优缺点进行了综合比较。最后,展望该领域的发展前景及今后的研究趋势。

Bi^(3+)掺杂对YAG:Ce^(3+)荧光粉发光性能的影响

Bi 3+掺杂YAG:Ce3+荧光粉由溶胶凝胶法合成.结构和结晶过程分析表明,其结晶程度良好.光谱分析表明,Bi 3+的掺杂可以使Ce3+的荧光峰位红移.Ce3+的荧光强度随Bi 3+掺杂浓度的增加而增加,这是由Bi 3+与Ce3+之间的能量传递引起的.之后随着掺杂浓度的继续增加Ce3+的荧光强度减小,这是由浓度猝灭所致.

分步沉淀法制备YAG:Ce^(3+)荧光粉及其发光性能

采用分步沉淀法,首先用草酸沉淀剂使钇和铈沉淀完全,再以草酸盐沉淀作为晶核,用氨水使铝盐沉积在钇和铈盐沉淀物的外层。对沉淀反应的发生顺序、氨水沉淀反应结束时体系的pH值条件、YAG晶相生成过程及机理进行了研究,利用荧光分光光度计分析了粉体的发光性能。结果表明,粉末粒径约为2μm,激发光谱为双峰结构,最大波长470nm,发射波长为534nm,适用于白光LED。

YAG:Ce^(3+)@SiO_2核壳结构荧光粉制备及荧光特性

以碳酸氢铵和氨水混合溶液为沉淀剂,采用甲醇辅助共沉淀法制备以SiO_2为核、YAG:Ce^(3+)为壳的核壳结构YAG:Ce^(3+)@SiO_2纳米荧光粉。采用热分析(TG-DTG)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)对粉体进行表征。XRD表征结果表明,前驱体经过1 000℃煅烧3 h制备的YAG:Ce^(3+)样品为YAG纯相,YAG:Ce^(3+)@SiO_2样品为YAG相和SiO_2相。TEM表征结果表明,YAG:Ce^(3+)@SiO_2核壳结构中SiO_2核的大小为30~40 nm、壳厚约为10 nm。YAG:Ce^(3+)@SiO_2荧光粉激发光谱为双峰结构,主要激发峰为451 nm,与Ga N的蓝光发射匹配;发射光谱为一宽带,主峰波长为525 nm,能与Ga N的蓝光组合形成高亮度白光。而且YAG:Ce^(3+)@SiO_2的激发光谱和发射光谱的强度比YAG:Ce^(3+)粉体强。

燃烧法制备YAG∶Ce^(3+)荧光粉的研究

本文采用燃烧法制备YAG∶Ce3+荧光粉。用正交试验法设计实验,确定最佳的制备工艺条件。研究结果发现,最佳的燃烧剂为乙二醇,最佳的燃烧剂与硝酸铝的比例为1/0.6(质量比),最佳加热温度为950℃,最佳的铈离子掺杂为0.06 mol,最佳燃烧时间为2.5h。在上述条件下,合成的YAG∶Ce3+荧光粉发光效果最好。

稀土离子掺杂的YAG:Ce^(3+)荧光粉发光性能的研究

为增加LED用荧光粉红色发光成分,用高温固相法在还原气氛下制备掺Gd、Tb、La的YAG:Ce3+荧光粉,用F-4600荧光分光光度计测定激发光谱和发射光谱.研究Gd、Tb、La的不同掺入量对YAG:Ce3+荧光粉发光性能的影响.结果表明:该荧光粉激发光谱峰值在475 nm附近,发射光谱峰值在540~560 nm之间.掺杂Gd和Tb使得YAG:Ce3+荧光粉发射光谱有不同程度的红移,掺Gd的YAG:Ce3+荧光粉的发射光谱红移较Tb更明显;掺杂La的YAG:Ce3+荧光粉光谱图峰位发生了蓝移.

白光LED用YAG∶Ce^(3+)荧光粉的性能研究

对高温固相法制备的不同发射主峰的钇铝石榴石(YAG∶Ce3+)荧光粉,进行了X射线衍射分析和光谱特性的测试,研究表明,激发光谱不随钆含量的变化而改变,发射光谱的主峰随钆含量的增加有红移现象;随着Ce3+含量的增大,YAG荧光粉的发光强度先升高后降低;当Ce3+含量为0.06 mol时,发光强度最高;Ce3+的含量不影响YAG荧光粉的发射光谱和激发光谱.

硅掺杂对YAG:Ce^(3+)荧光粉性能的影响

以TEOS(正硅酸乙酯)为硅源,采用微波均相沉淀与喷雾干燥相结合的方法,在1370℃合成了荧光强度明显提高的硅掺杂的YAG∶Ce3+荧光粉。研究了硅掺杂对YAG:Ce3+荧光粉颗粒形貌和荧光性能的影响,并对其物相组成、形貌以及晶体结构进行了分析。结果表明,硅掺杂能够明显改善荧光粉颗粒的结晶性,进而提高荧光强度,但随着Si 4+掺杂量的增加,荧光粉团聚性加剧。

助熔剂对YAG:Ce^(3+)荧光粉性能的影响

采用微波均相沉淀方法,添加NaF、BaF2及其与H3BO3的混合助熔剂制备YAG:Ce3+荧光粉。同纯YAG:Ce3+荧光粉相比,其结晶度高,衍射峰无杂峰,且有明显团聚性;发光强度更高,加入NaF的添加量为6%最佳。加入BaF2的YAG:Ce3+荧光粉与纯YAG:Ce3+荧光粉相比,其发光强度较高。加入混合助熔剂(1%BaF2+1%H3BO3)的荧光粉的发光强度最大。

YAG:Ce^(3+)黄色荧光粉的高温固相法制备

采用高温固相法制备了Ce3+激活的钇铝石榴石荧光粉Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce3+)。采用X射线衍射法对所制备的样品进行结构分析,采用荧光光谱仪对样品进行发光分析。结果表明,在YAG:Ce3+的高温固相法制备过程中原材料和助熔剂用量以及稀土离子掺杂量、研磨时间、灼烧温度和时间等,都会对所制备样品的成相和发光性能产生影响。