Eu摻雜的CaAlSiN3與YAG紅色熒光粉的制備與性能研究.pdf

1、白光LED由于其使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點而被稱為第四代照明光源。但是，利用藍(lán)光芯片+黃色YAG熒光粉組裝的白光LED顯色指數(shù)低，為此，需要使用價格昂貴的紅色熒光粉來提高顯色指數(shù)，滿足大規(guī)模日用白光燈的要求。本研究選擇兩類銪摻雜紅色熒光粉為對象，研究合成方法及條件對其熒光性能和微結(jié)構(gòu)的影響，探討低成本合成高效率紅色熒光粉的新途徑。
　　CaAlSiN3:Eu2+紅色熒光粉性質(zhì)穩(wěn)定，能被藍(lán)色芯片與近紫外芯片有效激發(fā)?，F(xiàn)行的合成方法一

2、般是用惰性氮化物為原料，合成條件苛刻，價格昂貴；本研究選用活性較高的Al、Si、CaH2為原料，在1450℃、常壓條件下成功得到了CaAlSiN3：Eu2+紅色熒光粉，大大降低了合成溫度。通過對不同煅燒溫度下產(chǎn)物的物相分析，討論了反應(yīng)過程；通過改變原料配比，減少熒光粉中AlN雜質(zhì)的含量，提高熒光粉的發(fā)光亮度。系統(tǒng)研究了煅燒溫度、保溫條件、Eu2+濃度對熒光粉發(fā)光性能的影響。確定的最佳原料配比為Si:Al:CaH2=0.95:0.90:2

3、，煅燒溫度為1450℃，時間為6h。Eu2+摻雜濃度為5％時得到的熒光粉發(fā)光強(qiáng)度最高。
　　YAG:Eu3+紅色熒光粉與YAG:Ce屬于同一類型的熒光粉，也能被近紫外和藍(lán)光LED芯片激發(fā)，可用作LED及其它光電器件的紅色熒光粉。高溫固相法合成的溫度要求高，導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚較嚴(yán)重、形貌不易控制。本研究利用共沉淀法制備了能夠在較低煅燒溫度下形成純YAG相的前驅(qū)體碳酸釔鋁銨粉體。采用IR、XRD、SEM等技術(shù)對所得沉淀的組成和過濾性能以及燒

4、成YAG粉體的相純度和顆粒特征進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：以稀土硝酸鹽為料液、碳酸氫銨為沉淀劑，將料液加入到碳酸氫銨溶液中，控制反應(yīng)最終pH在7.5左右，可以獲得易于過濾的無定型沉淀。以這種無定型碳酸釔鋁為前驅(qū)體，通過煅燒來制備純YAG相所需的溫度比沉淀陳化后的結(jié)晶碳酸釔鋁作前驅(qū)體時要低200℃以上。在1100℃下煅燒得到了60nm左右顆粒均勻的類球形YAG:Eu3+熒光粉；觀察到的發(fā)射主峰位于不常見的709nm處，Eu3+摻雜濃度為10mo