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白光LED用荧光粉的制备及性能研究

李明利  
【摘要】: LED(light-emitting diode,发光二极管)照明的提倡不仅有利于社会和环境的可持续性发展,还可以带动相关产业,提升我国照明产业的竞争力。而开发具有良好发光特性的荧光粉是得到高亮度、高发光效率、高显色性白光LED的关键所在。目前国内外都在研究优化固相法生产工艺或开发新制备工艺,以解决荧光粉存在的主要问题——亮度和显色指数偏低。 本文对高温固相法制备稀土掺杂YAG(yttrium aluminum garnet,Y_3Al_5O_(12).钇铝石榴石)荧光粉这种方法进行了深入研究:通过对YAG荧光粉的温度、时间、掺杂离子种类、掺杂方式等制备工艺的优化,确定了稀土掺杂荧光粉的制备条件;通过XRD、SEM、激光粒度仪、分光光度计和相对亮度仪等仪器,对所制得的三种荧光粉荧光粉进行表征。优化了高温固相法的制备工艺。 以优化后高温固相法制备工艺的为基础,采用微波辅助合成-高温热处理两步法,制备了TAG:Ce,Eu荧光粉。用微波辅助合成-高温热处理两步法,可制备出晶粒清晰、表面形状完整,一次粒径在2μm以下,团聚程度较低的TAG:Ce,Eu荧光粉;与传统固相法所制备的荧光粉光谱谱峰位置一致。与传统高温固相反应法相比,采用微波法可以在较短的时间内得到传统固相法需较长时间、较高温度才能形成的TAP中间相;体现了该方法的高效、节能和环保。高温热处理时间控制在2-3h左右,荧光粉综合性能较好。通过分析反应历程,侧面证明了Tb_2O_3-Al_2O_3系统中Al离子的分扩散系数可能大于Tb离子。


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