商用YAG黄色荧光粉的研究进展

摘要：荧光粉是白光发光二极管(LED)组成的关键材料之一，其性能直接影响着白光LED的亮度、色度、色温及显色指数。本文主要针对LED用黄色YAG荧光粉的研究现状，介绍了其合成方法，阐述了温度、Ce3+添加量等对荧光粉粒度、荧光强度等理化性质的影响规律，并评价了该荧光粉与蓝光LED芯片组合形成白光的性能。结果表明，烧结温度高于1400℃时，荧光粉呈立方结构的纯YAG晶相；温度越高，形成的粉末粒径越大，发光强度越高；Ce3+掺杂量在x = 0.06时，烧结的荧光粉发光最强；YAG与蓝光芯片复合形成的白光偏冷。58320

毕业论文关键词：荧光粉，黄色YAG，LED

Abstract: Phosphor is one of the key material for white light emitting diode (LED) components, which directly affects the white LED brightness, color, color temperature and color rendering index. This paper mainly deals with the research status of the yellow YAG phosphor for LED, introduced its synthesis method, elaborated the effect rule of the temperature, Ce3+ content on the physical and chemical properties of the phosphor such as the particle size and the fluorescence intensity, and evaluate the white light performance when the phosphor is combined with blue LED chip. The results showed that when the sintering temperature is higher than 1400℃, the phosphor exhibited pure-phase cubic YAG structure; the higher the temperature, the larger the particle size and the higher the luminous intensity; with the Ce3+ doping concentration at x=0.06, the sintering phosphors has the strongest intensity; the fabrication by YAG and blue-chip introduced cool white light.

Keywords: Phosphor, Yellow YAG , LED

1 引言 3

2 YAG黄色荧光粉的制备 3

2.1 高温固相反应法制YAG黄色荧光粉 4

2.2 溶胶－凝胶法制备YAG黄色荧光粉 7

2.3 共沉淀法制备YAG荧光粉 7

3 白光LED用YAG荧光粉性能研究 9

4 YAG荧光粉的改性 11

结论 13

参考文献 14

致谢 15

1 引言

从20世纪70年代之后，稀土作为激活剂被广泛引入荧光粉改善其发光性能。Y3Al5O12:Ce3+ (YAG)荧光粉也以稀土元素作为激活剂，主要应用在固态照明光源、交通信号灯、汽车状态指示灯、液晶显示技术(LCD)的背光源和大屏幕显示等各方面。

白光LED利用波长在460nm ~ 470nm之间的GaN基蓝光LED作为基础光源去激发YAG荧光粉，被激发的YAG发出的黄光和剩余蓝光混合形成白光。90年代末，在日本日亚公司的第一只白光LED研发成功后，它凭借着高效、节能及环保等优点迅速进入了汽车、个人通讯设备和照明设备等领域，其发展的市场前景也非常良好。

目前，白光LED的实现技术主要有：

（1）蓝光LED与YAG黄色荧光粉组合，这种方法相对成本较低、效率较高，但显色性较差；

（2）红/绿/蓝三色LED的组合法，这种方法可以随意地调整颜色，但供电较为复杂，成本也较高；

（3）紫外LED与多色荧光粉组合，这种方法显色性最好，但目前效率低。

以上方法中，采用InGaN芯片涂敷黄色荧光粉形成白光LED在目前技术上最为成熟，已经进入了特殊照明领域[2]，但与荧光灯相比，其显色指数较低，一直得不到提高[3]，究其原因，主要是光谱中红光波段发射较弱的缘故[5]，目前有很多关于添加另外一种粉来增强红区发射的报道，胡运生等人[6]研究了Ca1-xSr¬xS：Eu2+中Sr与Ca比例对发光性质的影响，陈兴[7]研制了CaMoO4：Eu，日本山田健一[4]研制了Ca(Eu1-xLax)4 Si3O13，Joung Kyu Park[8]等人研究了Sr2SiO4: Eu和GaN基芯片互相配合的影响因素。相对于传统的YAG基质，硫化物基的红粉有热不稳定性，硅酸盐系列的效率不高，因而暂时没有在实际应用中得到推广。源[自-751*`论/文'网·www.751com.cn 商用YAG黄色荧光粉的研究进展:http://www.751com.cn/wuli/lunwen_63222.html