白光LED是新一代綠色照明光源,具有節能環保、壽命長、結構簡單、體積小等優點。YAG:Ce3+熒光粉是最主要的白光LED熒光粉,其性能極大地影響著白光LED的發光質量。目前商用YAG:Ce3+熒光粉由高溫固相法制備,結晶性好,但顆粒粗大且粒徑分布不均,并由此帶來顆粒沉降過快、封裝過程復雜,和用粉量較大等問題,嚴重影響白光LED的光色均勻性及產品一致性。因此制備小粒徑高光效YAG:Ce3+熒光粉對于進一步提高白光LED發光品質非常重要。本文嘗試使用熔鹽法來制備小粒徑YAG:Ce3+熒光粉,對原料組成、燒制參數及合成原理等均進行了研究和探討。本文以a-Al2O3和自制氧化釔(鈰)為原料,研究了不同粒徑氧化鋁原料、焙燒溫度、熔鹽種類及不同的鹽料比、不同氧化釔原料等參數對YAG顆粒的形貌和尺寸的影響。研究發現,選擇粒徑較小的氧化鋁原料更容易制備出小粒徑的YAG；低溫時生成中間相Y4Al2O9 (YAM)和YAlO3 (YAP),溫度升高后YAM相逐漸消失,YAP相不斷增多,最終轉變為YAG單相；以Na2SO4和K2SO4為熔鹽、使用高的鹽料比更有利于獲得粒徑小分散性好的YAG粉體；以納米氧化釔(鈰)為原料制備出的YAG粉體粒徑小、分散性好。本文以γ-A1203和自制納米氧化釔(鈰)為原料,研究了焙燒溫度、焙燒時間、原料成分、熔鹽純度及混料方式等參數對YAG顆粒的形貌和發光性能的影響,并對其反應機理進行了初步探討。研究表明,提升焙燒溫度且保證適宜的焙燒時間,有利于制備出高性能小粒徑YAG粉；改變原料成分配比對顆粒尺寸和分散性影響不大,但會降低YAG熒光粉的性能；優級純的KCl熔鹽制備的YAG熒光粉性能優于分析純KCl熔鹽樣品；干混的混料方式制備的YAG熒光粉性能優于濕混法和濕混研磨法。γ-Al2O3和自制納米級氧化釔(鈰)的反應過程分為三個階段,即γ-Al2O3相和Y2O3相生成YAM相,YAM和γ-Al2O3生成YAP相,YAP和γ-Al2O3在更高溫度生成YAG相。本文通過嚴格控制制備工藝,使用熔鹽法成功制備出粒徑2-3μm,相對封裝亮度達商業YAG:Ce3+熒光粉的93%左右的小粒徑高光效YAG:Ce3+熒光粉。

標簽：熔鹽熒光粉法制