溶膠凝膠法制備TAG熒光薄膜及性能研究.pdf

1、能源是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)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(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，如更節(jié)能、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、響應(yīng)快等，而被譽(yù)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(diǎn)，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(jìn)行封裝可以解決上述問(wèn)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(diǎn)，一

2、方面制備了具有增紅效果的TAG熒光薄膜，并對(duì)其進(jìn)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。
　?。?）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(xiàn)中，退火過(guò)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(dá)到了2.011μm，單層薄膜厚度達(dá)到了80nm，較文獻(xiàn)報(bào)道中單層膜的厚度得到了很大提高。
　　（2）制備了具有增紅效果的TAG:Ce3+熒光薄膜。結(jié)果表明：在467nm藍(lán)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(qiáng)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(xiàn)報(bào)道降低400℃。Ce3+摻雜濃度對(duì)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(qiáng)度隨著Ce3+摻雜濃度的提高而提高，當(dāng)Ce3+的摻雜濃度達(dá)到3.5％的時(shí)候，發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最高，但過(guò)大的摻雜濃度，會(huì)導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度降低。
　　（3）摻雜Pr3+或Eu3+對(duì)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(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，而Ce3+的發(fā)光強(qiáng)度逐漸減弱，當(dāng)Pr3+的摻雜量到達(dá)0.5%時(shí)， Pr3+的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大。Eu3+摻雜的TAG:Ce3+熒光薄膜在紅光區(qū)域并沒(méi)有觀察到明顯的發(fā)射峰，這主要是因?yàn)樵谕嘶疬^(guò)程中，不僅將Ce4+離子還原為Ce3+，同時(shí)也將Eu3+還原為Eu2+， Eu