本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域,涉及一種熒光粉,具體來說是一種增強(qiáng)yag:ce熒光粉黃光發(fā)射強(qiáng)度的方法。
背景技術(shù):
白光led是一種新型固態(tài)照明光源,與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比具有功耗小、效率高、綠色環(huán)保、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、體積小、響應(yīng)快、顯色性好等顯著優(yōu)點(diǎn),成為新一代綠色環(huán)保照明光源,具有廣闊的市場(chǎng)前景和巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,已得到業(yè)界的廣泛關(guān)注。
目前,基于led產(chǎn)生白光發(fā)射的方式主要有3種:(1)多色組合法,即通過紅色、綠色、藍(lán)色三色混合產(chǎn)生白光,如組合紅,綠,藍(lán)(rgb)三色發(fā)光二極管;(2)使用紫外led激發(fā)rgb熒光粉;(3)使用藍(lán)色發(fā)光二極管激發(fā)黃色熒光粉。由藍(lán)光芯片激發(fā)黃色熒光粉(鈰摻雜的釔鋁石榴石熒光粉,簡(jiǎn)稱yag:ce)產(chǎn)生白光的方式,是目前最常用的白光led組合方案并已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。作為熒光轉(zhuǎn)換材料,yag:ce的品質(zhì)直接決定了led光源的整體質(zhì)量,因此,國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者開展了大量的研究工作,來提高yag:ce的光譜性質(zhì)及質(zhì)量品質(zhì)。如通過固相反應(yīng)法,溶膠-凝膠法,噴霧熱解法,共沉淀法,水熱法制備等方法制備出不同形貌的yag:ce。也有大量的研究工作通過晶格摻雜或取代的方式,來改善yag:ce的光譜。在yag:ce的還原制備過程中,目前常用的方法為氮?dú)溥€原法和碳熱法。其中碳熱還原法主要是利用無機(jī)碳粉在加熱過程中因在局部環(huán)境中過量而產(chǎn)生co的方法來進(jìn)行還原。然而,co屬于弱氣氛還原,加之在碳粉的包覆過程中,很難對(duì)每次制備的熒光粉進(jìn)行定量設(shè)置,造成實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性差。另外,這種方法制備的熒光粉經(jīng)常受到殘留碳粉的污染和影響,直接導(dǎo)致熒光粉的外觀及發(fā)光性能受到影響。氮?dú)溥€原法則是用一定比例的氮?dú)?氫氣混合氣,主要依賴于h2的還原作用來實(shí)現(xiàn)熒光粉的制備的方法。這種方法還原效果相對(duì)較好,沒有碳熱還原法中碳粉污染等問題,但同時(shí)也存在因h2泄露而導(dǎo)致的安全性等問題?;谝陨系恼{(diào)研,我們至今還未見有關(guān)于使用al粉為還原劑制備yag:ce熒光粉并改善其光譜性質(zhì)的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)yag:ce熒光粉黃光發(fā)射強(qiáng)度的方法,所述的這種增強(qiáng)yag:ce熒光粉黃光發(fā)射強(qiáng)度的方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中的yag:ce熒光粉黃光發(fā)射強(qiáng)度不高的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)yag:ce熒光粉黃光發(fā)射強(qiáng)度的方法,使用al粉為還原劑,將al粉與yag:ce粉分別盛于坩堝舟中,所述的al粉與yag:ce粉分開放置,還原劑al粉與yag:ce粉的質(zhì)量比為(0.03~1)∶1,并置于真空管式爐中,在1000℃條件下,進(jìn)行加熱處理6~10h。
進(jìn)一步的,在制備過程中,始終分開,不接觸。
進(jìn)一步的,在真空管式爐中加熱處理8h。
本發(fā)明這種增強(qiáng)yag:ce熒光粉黃光發(fā)射強(qiáng)度的方法在于通過al粉作為還原劑,通過非接觸式的還原處理,提高了yag:ce熒光粉黃光發(fā)射強(qiáng)度。通過與5%h2-95%n2、co還原法在1000℃還原8h的yag:ce粉的發(fā)光強(qiáng)度比較(同為460nm藍(lán)光激發(fā)),本方法制備的yag:ce熒光粉具有更強(qiáng)的黃光發(fā)射強(qiáng)度,從而使其更好地應(yīng)用于白光led器件。
本發(fā)明和已有技術(shù)相比,其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明相比于h2還原法,本發(fā)明方法安全可靠;相比于co還原法,本發(fā)明方法環(huán)保無污染,反應(yīng)過程中不會(huì)產(chǎn)生co等有害氣體;而且本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單,所制備的yag:ce熒光粉的光譜性質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)的h2還原法和co還原法制備的yag:ce熒光粉。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1所得yag:ce粉的熒光發(fā)射譜圖,藍(lán)光激發(fā)下(460nm),本發(fā)明方法制備的yag:ce與h2/n2還原法和co還原法制備(同在1000℃處理8h條件下)的yag:ce發(fā)光強(qiáng)度比較。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
按照al粉與yag:ce粉的質(zhì)量比0.1∶1稱取0.3gal粉與3gyag:ce粉,分別置于坩堝舟中,并置于管式爐中,左右平行放置(al粉與yag:ce分別放置,始終分開,不接觸,且在坩堝舟的相互中心距離不超過10cm),將整個(gè)系統(tǒng)抽真空至小于0.1mpa后,在1000℃進(jìn)行加熱處理,還原8h后,自然冷卻至室溫,取出處理后的yag:ce樣品。使用熒光光譜儀(hitachif-7000)測(cè)試其發(fā)光強(qiáng)度,在相同測(cè)試條件下,通過本發(fā)明制備的yag:ce粉是5%h2-95%n2、co還原劑制備yag:ce粉能發(fā)射強(qiáng)度的1.5倍和1.1倍(如圖1所示)。