助溶剂对荧光粉性能的影响VIP免费

第2O卷第6期V0】．2O№．6中国稀土学报JOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSOCIETY2002年l2月DeC．20o2助熔剂对Y3Al5O12：Ce荧光粉性能的影响张书生，庄卫东，赵春雷，何华强，黄小卫(北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心，有研稀土新材料股份有限公司，北京100088)摘要：在还原气氛下采用高温固相反应法合成了白光LED用黄色荧光粉Y]AI5O。2：Ce(YAG：Ce)，研究了助熔剂对YAG：Ce荧光粉发光特性的影响。XRD的测量结果表明加入合适的助熔剂有利于YAG：Ce荧光粉的晶化，并且不引入杂相。选择BaF2和H3BO3同时使用效果要好于单独使用一种助熔剂。助熔剂的加入可增大YAG：Ce荧光粉的激发和发射光谱强度，并能有效降低荧光粉的中心粒径(D50)控制粉体的粒径分布，适用于白光LED的制造。关键词：稀土；荧光粉；助熔剂；发射强度；白光发光二极管中图分类号：0482．3文献标识码：A文章编号：1000—4343(2002}06—0605—03铝酸盐荧光粉在节能照明和平板显示的应用中一直发挥着巨大的作用，得到了大量的研究’。最近，一种曾经广泛应用于飞点扫描的铝酸盐荧光粉．Y3A10。：Ce(以下简称YAG：Ce)，又引起了研究者的极大的兴趣，该荧光粉能将发光二极管(LED)芯片发出的蓝光转换成黄光，蓝光和黄光混合形成白光l3]。此种方法制备白光LED对黄色荧光粉的性能要求很高，荧光粉的发射强度、中心粒径(D。)以及粒径分布都是荧光粉重要的性能指标，也是制造白光LED的重要影响因素。本文在制备YAG：Ce过程中，通过研究在焙烧时添加较为适合的助熔剂，使荧光粉的发射强度、中心粒径(D。)以及粒径分布等发光特性有所提高，从而提高了白光LED性能，使白光LED具有更大的实用价值。1材料的制备按照YAG：Ce化学计量比准确称量YO(4N)，AI(OH)，(分析纯)，Ce0，(4N)，再加入一定量的助熔剂。将以上原料充分混磨均匀，在1400oC下焙烧，再将所得中间产物粉碎，在1500oC还原气氛下高温合成，所得产物经粉碎，洗涤，烘干，筛分，制得YAG：Ce黄色荧光粉。样品的结构分析是利用日本理学D／MAX2500型转靶x射线粉末衍射(XRD)仪进行。射线源为CuKa，管电压40kV，管电流250mA。衍射数据用TREOR程序进行指标化。用SPEXFluoroMax．2型光谱仪测定样品的发射和激发光谱，COULTER(r)MULTISIZERII粒度仪测定样品的中心粒径(D。)以及粒度分布。2结果与讨论2．1添加助熔剂和不添加助熔剂对YAG：Ce性能的影响图1为样品的XRD图谱，其中1没有加助熔剂，2添加了1％的BaF：和H，BO，作为助熔剂。与标准图谱(JCPDS79．1892)相比可知，1和2样品均与Y，A10。同一结构，属立方晶系，空间群为Ia3d(230)，a=1．20nm。比较1和2样品的XRD图谱可知，助熔剂的添加并没有引入杂相，也没有引起晶胞参数的改变。而比较两样品的峰形和衍射峰强度可知，2样品比1样品结晶更好。图2为监控波长在540am时不添加助熔剂所得荧光粉1与添加BaF和H，BO，作为助熔剂所得荧光粉2的激发光谱图比较。可以看出该荧光粉适合在460nm左右波长的蓝光激发，比较看来2样品的激发主峰要比1的高，说明2能被收稿日期：2002—10—10；修订日期：2002一ll一27基金项目：国家自然科学基金资助项目(50204002)；国家高技术研究发展计划(863计划)资助课题(2001AA313140)作者简介：张书生(1978一)，男，黑龙江齐齐哈尔人，学士，助理工程师*通讯联系人(E—mail：wdzhuang@sina．tom)维普资讯http://www.cqvip.com中国稀土学报2O卷图1Y3A15OI2：Ce的XRD图谱图2YAG：Ce荧光粉的激发光谱(监控波长540nln)460nln波长的蓝光更有效地激发；此外2的激发峰相对1的激发主峰也要宽一些，这样2适合的激发波长范围也要宽一些。图3为在激发波长为460nm时1与2荧光粉的发射光谱比较，从图中可以看出，添加助熔剂所得样品2要比不添加助熔剂所得样品1发射强度要高，从图1与图2说明添加助熔剂制得的荧光粉发光性能更好。至专=量Wavelength／nm图3YAG：Ce荧光粉的发射光谱(激发波长460ntn)2．2不同种类助熔剂对荧光粉性能的影响按表1分别配制8个样品。这些样品的相对发射强度和粒径列于表2。从表中可以看出，加入助熔剂后，样品的发射强度都有较大的提高。而加入两种助熔剂比单独加入一种助熔剂的样品发...