溶膠凝膠法制備TAG熒光薄膜及性能研究.pdf

1、能源是一個國家經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的重要保障，在能源消耗的眾多途徑中，照明用電占據(jù)很大的比重。白光LED因具有傳統(tǒng)照明所無法比擬的優(yōu)勢，如更節(jié)能、壽命長、無污染、響應快等，而被譽為是下一代照明產(chǎn)品。熒光粉轉(zhuǎn)換法是目前生產(chǎn)白光LED的主流方法，但是該方法具有很多不可避免的缺點，如出光不均勻、散熱不良、容易老化等。將透明TAG熒光薄膜和LED芯片進行封裝可以解決上述問題，因而白光LED用熒光薄膜的制備和性能研究備受關(guān)注。本研究以此為出發(fā)點，一

2、方面制備了具有增紅效果的TAG熒光薄膜，并對其進行了摻雜改性；另一方面采用溶膠凝膠法合成了新型的可被近紫外LED芯片激發(fā)的紅色熒光粉，并研究了其光譜特性。
　　（1）以硝酸鹽為原料，采用溶膠凝膠法在石英玻璃基片上制備了透明的TAG:Eu3+紅色熒光薄膜。制備的薄膜在1000℃燒結(jié)即可完全結(jié)晶，不需要后續(xù)退火，而文獻中，退火過程是制備TAG薄膜的重要步驟。膠體中金屬離子濃度為1mol/L，勻膠25層，燒結(jié)溫度1000℃所制備的TAG

3、:Eu3+熒光薄膜已經(jīng)完全結(jié)晶，并且厚度達到了2.011μm，單層薄膜厚度達到了80nm，較文獻報道中單層膜的厚度得到了很大提高。
　?。?）制備了具有增紅效果的TAG:Ce3+熒光薄膜。結(jié)果表明：在467nm藍光激發(fā)下，TAG: Ce3+熒光薄膜在550nm處發(fā)黃光，較YAG：Ce3+熒光薄膜的發(fā)射峰紅移了20nm，具有較明顯的增紅效果。隨著勻膠層數(shù)的增加和熱處理溫度的升高， TAG: Ce3+熒光薄膜結(jié)晶性能和發(fā)光強度均得到提

4、高。所制備的薄膜在1000℃退火即可得到晶型完整的TAG:Ce3+熒光薄膜，退火溫度較文獻報道降低400℃。Ce3+摻雜濃度對薄膜的發(fā)光性能具有顯著影響，TAG:Ce3+熒光薄膜的發(fā)光強度隨著Ce3+摻雜濃度的提高而提高，當Ce3+的摻雜濃度達到3.5％的時候，發(fā)光強度達到最高，但過大的摻雜濃度，會導致發(fā)光強度降低。
　　（3）摻雜Pr3+或Eu3+對TAG: Ce3+熒光薄膜發(fā)光性能有顯著影響。TAG: Ce3+, Pr3+熒光

5、薄膜在紅光區(qū)有尖銳發(fā)射峰，可以在一定程度上提高白光LED的顯色性，和未摻雜的TAG:Ce3+熒光薄膜發(fā)射光譜相比，隨著Pr3+的摻雜量的增加，Pr3+的發(fā)光強度先增強后減弱，而Ce3+的發(fā)光強度逐漸減弱，當Pr3+的摻雜量到達0.5%時， Pr3+的發(fā)光強度達到最大。Eu3+摻雜的TAG:Ce3+熒光薄膜在紅光區(qū)域并沒有觀察到明顯的發(fā)射峰，這主要是因為在退火過程中，不僅將Ce4+離子還原為Ce3+，同時也將Eu3+還原為Eu2+， Eu