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白光LED用蓝光激发荧光粉的制备及性能研究

作　者: 赵晨光
导　师: 唐成春
学　校: 河北工业大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: YAG:Ce3+ 白光LED 溶胶-凝胶 共沉淀
分类号: TN104.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


由于能源、环境的危机,节能是当今社会的趋势。而照明是与人类生活息息相关的。与传统照明方式相比,白光LED照明具有省电、体积小、发热低、寿命长、响应速度快、抗震耐冲、可回收、无污染等优点。钇铝石榴石（YAG）由于具有优良的热传导性,高的机械强度,良好的高温稳定性,抗辐射的优良性质,钇铝石榴石（YAG）被广泛的应用于激光器和发光材料。YAG:Ce3+是一种适合于把InGaN LED芯片发出的蓝光转化为宽频带黄光的荧光粉,这样黄色光可以和蓝色光相复合得到白光。本文采用溶胶-凝胶法和共沉淀法两种方法来制备YAG:Ce3+黄色荧光粉,本实验的煅烧环境匀是在空气中进行的。以X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、差热分析（TG/DTA）和光致发光光谱（PL谱）为主要测试方法,通过测试,分析在空气中煅烧后得到YAG:Ce3+荧光粉的发光性能。采用溶胶-凝胶法制备YAG:Ce3+荧光粉,在900℃的煅烧温度下就得到了单相的YAG:Ce3+荧光粉,没有其它杂相。观察测试出的发射光谱,在1000℃的煅烧下的发射光强度最高,其次是1100℃煅烧后样品的发射光强度,最低的是在900℃煅烧后样品的发射光强度。对不同预煅烧温度后得到YAG:Ce3+荧光粉试样的发光强度进行分析,得到提高预煅烧温度后能提高发光强度的结论,并且提高预煅烧温度后,样品的发光强度仍然是在煅烧温度为1000℃的时候最强。增加煅烧时间也可以提高发光强度。采用共沉淀法制备YAG:Ce3+荧光粉,在煅烧温度为1000℃的时候得到YAG:Ce3+单相,不同煅烧温度下制备的样品,在1100℃煅烧下样品的发射光强度要略高于在1000℃煅烧下样品的发射光强度。由于前驱体制备中要进行离心清洗,使一些Ce流失而减弱发射光强度,所以要增加制备过程中的陈化时间。但是它的发光强度仍然要比用溶胶-凝胶法制备的荧光粉的发光强度要高。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 引言  9-23
  1.1 照明光源的发展  9-10
  1.2 半导体照明技术  10-14
    1.2.1 LED 简介  10-11
    1.2.2 半导体照明的发光原理  11-12
    1.2.3 半导体照明的优点  12
    1.2.4 我国半导体照明的发展  12-14
  1.3 光度学和色度学  14-15
    1.3.1 光度学  14
    1.3.2 色度学  14-15
  1.4 荧光粉的发展  15-21
    1.4.1 荧光发光的原理  15-18
    1.4.2 荧光灯的发展  18
    1.4.3 荧光粉实现发光的方法  18-19
    1.4.4 黄色荧光粉YAG  19-20
    1.4.5 纳米级荧光粉  20-21
  1.5 课题提出及论文结构  21-23
第二章 实验仪器及制备方法  23-31
  2.1 实验药品及仪器  23-24
    2.1.1 实验药品  23
    2.1.2 实验仪器  23-24
  2.2 荧光粉的制备方法  24-28
    2.2.1 固相反应法  24-25
    2.2.2 水热法  25-26
    2.2.3 共沉淀法  26-27
    2.2.4 溶胶-凝胶法  27-28
  2.3 YAG 荧光粉的测试  28-31
    2.3.1 X 射线衍射仪（XRD）  28
    2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）  28-29
    2.3.3 荧光光度计（PL）  29
    2.3.4 差热分析仪（TG-DTA）  29-31
第三章 溶胶-凝胶法制备YAG:Ce3+及其性能研究  31-43
  3.1 低预煅烧温度下制备YAG 荧光的性能  31-35
    3.1.1 YAG 在低预煅烧温度下的制备  31
    3.1.2 制备的YAG 荧光粉的性能  31-35
  3.2 高预煅烧温度下制备YAG:Ce3+荧光粉的性能  35-38
  3.3 煅烧时间对YAG：Ce3+荧光粉性能影响  38-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章 共沉淀法制备YAG:Ce3+及其性能研究  43-49
  4.1 YAG:Ce3+荧光粉用共沉淀法的制备  43
  4.2 共沉淀法制备的YAG:Ce3+荧光粉的性能  43-48
    4.2.1 共沉淀法陈化18h 制备的YAG:Ce3+荧光粉的性能  43-46
    4.2.2 共沉淀法陈化44h 制备的YAG:Ce3+荧光粉的性能  46-47
    4.2.3 不同方法制备YAG:Ce3+荧光粉的发光性能研究  47-48
  4.3 本章小结  48-49
第五章 结论  49-51
参考文献  51-57
致谢  57

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 真空电子技术 > 一般性问题 > 电真空器件材料 > 显示材料
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