science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers fabriceren nieuwe ternaire keramische fosfor voor warmwitte LED's

Door het blauwe licht van InGaN-chips efficiënt om te zetten in geel licht en dit te mengen in wit licht, klassiek geel Y 3 Al 5 O 12 :Ce (YAG)-fosfor heeft bewezen de meest prominente fosfor te zijn in witte lichtgevende diodes (w-LED's). Echter, de kleurweergave-index (CRI) van YAG:op Ce gebaseerde w-LED's is meestal beperkt tot:<70 en de gecorreleerde kleurtemperatuur (CCT) ervan is vaak hoger dan 4000 K vanwege het ontbreken van een rode component in het emissiespectrum. Bij moderne binnenverlichting, een hogere CRI en een lagere (of warmere) CCT zijn vereist.

Om de lichtkwaliteit te verbeteren en de lichtopbrengst (LE) van YAG te verbeteren:Ce-fosfor, een onderzoeksteam van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een nieuw ternair ZrO gefabriceerd 2 -Ali 2 O 3 -YAG:Ce composiet keramische fosforen onlangs.

Na verpakt met blauwe chips, de w-LED op basis van ZA-YAG:Ce-keramiek toont een verbeterde CRI van 64 vergeleken met Al 2 O 3 -YAG:Ce en een hoge LE van 92,36 lm/W, die sterk wordt gepromoot in vergelijking met het vorige rapport van ZrO 2 -YAG:Ce. Het resultaat is gepubliceerd in Tijdschrift van de Europese Keramische Vereniging .

In hun experiment hebben commercieel Y 2 O 3 , -Ali 2 O 3 , Directeur 2 , ZrO 2 poeders werden gebruikt als grondstof. De poeders werden gewogen volgens de formule en volledig gemengd. Na 24 uur malen in ethanol in ethanol, de slurry werd gedroogd bij 75°C en gegranuleerd met een 200 mesh zeef.

Na geperst in schijven onder eenassige druk van 10 MPa, de schijven werden verwerkt onder koud isostatisch persen bij 200 MPa. De geperste schijven werden vervolgens gedurende drie uur in een moffeloven op 700°C verwarmd om de organische ingrediënten te verwijderen. Eindelijk, de fosforkeramische monsters werden verkregen na gesinterd bij een temperatuur van 1, 650-1, 700 graden C gedurende 12 uur, respectievelijk.

Van de evolutie van de microstructuur, vonden de onderzoekers dat de toevoeging van ZrO 2 kan het verdichtingsproces van monsters opmerkelijk bevorderen. Uit het resultaat van de EDS-analyse, ontdekten ze dat de drie fasen van ZrO 2 , Al 2 O 3 , en YAG kunnen na sinteren onafhankelijk naast elkaar bestaan, hoewel Y in YAG en Zr in ZrO 2 tot op zekere hoogte kunnen wisselen.