红色荧光粉效率较低文.pdfVIP

红色荧光粉效率较低，成为 LED 用荧光粉乃至白光 LED 发展的瓶颈。本文阐述了我 们研制的三个系列的高效、低先衰、适用范围宽的 LED 用红色荧光粉。稀土元素在这三种 系列荧光粉中都发挥了重要作用。 其中硫化物系列荧光粉以二价铕作为激活剂， 该荧光粉具 有激发范围宽，同时呈现峰值在 600nm 以上的红色宽带发射，并且可根据不同的需要调节 激发和发射峰值等优点。该荧光粉的缺点是稳定性不够好，在使用过程中先衰较大。 但通过在制备过程中，添加剂的有效引及制备后期粉体的表面处理，该荧光粉的稳定 性得到了很大的提高。 第二个系列红色荧光粉为稀土铝酸盐系列。 该荧光粉的特点是化学和 光学性质稳定，先衰很小，发射出峰值波长大于 650nm 以上的深红色光，适合蓝光和橙红 光激发。 第三个系列的红色荧光粉为碱土和过渡金属复合氧化物系列。 该系列荧光粉以三价 铕为激活剂， 在紫外、 紫光或蓝光的激发下都能发射出三价铕的特征红色光谱。 该荧光粉的 特点是性质稳定、发光效率高、适合紫外、紫光和蓝光激发。 发光二极管 LED 是一种可将电能转换为光能的能量转换器件，具有工作电压低，耗电 量少，性能稳定，寿命长，抗冲击，耐震动性强，重量轻，体积小，成本低，发光响应快等 优点。 因此在显示器件和短距离、 低速率的光纤通信用光源等方面有广泛的应用， 特别是近 年来蓝色、 紫色及紫外 LED 的迅速发展， 使 LED 在照明领域取代白炽灯和荧光灯成为可能。 白光 LED 的产生有两种途径：第一种方法就是将红、绿、蓝三种 LED 组合产生白光； 第二种方法就是用 LED 去激发其它发光材料混合形成白光， 即用蓝光 LED 配合发黄光的荧 光粉， 或者用蓝光 LED 配合发绿色光和发红色光两种荧光粉， 或者用紫光或紫外 LED 去激 发红、绿、蓝三种荧光粉等。 从目前的发展趋势来看，在可行性、实用性和商品化等方面，第二种方法都远远优于 第一种方法，因此合成具有良好发光特性的特殊荧光粉相当关键。 目前，采用蓝光、紫光或 紫外光 LED 配合荧光粉产生白光的技术己经相对成熟， 但可应用于 LED 的红色荧光粉， 不 是有效转换效率低，就是性质不稳定、光衰大。因此，高效低光衰的 LED 用红色荧光粉的 研制正在成为国内外大公司和研究机构研发的热点。 我公司从上世纪末就开始进行 LED 用荧光粉的研制，发表了多篇学术论文，申报了多 项发明专利。 并且有关成果己经形成了高技术产品， 供应给国内外多家著名的 LED 制造商， 产生了较好的社会和经济效益。今年我们在原有工作的基础上，继续深入研究了 LED 用红 色荧光粉，研制出三个系列的高效低光衰红色荧光粉。 1 硫化物系列红色荧光粉 该系列荧光粉以二价铕作为激活剂，在紫外、紫光和蓝光的激发下发射出峰值波长大 于 600nm 的宽带发射。图 1 为不同铕含量下硫化物红色荧光粉的发射光谱。在不同的铕含 量下， 发射光谱的形状和发射峰位置几乎没有变化。 但发射强度随着铕含量的增加， 先增强 后减弱，最强发射时铕含量为 0.1% 左右。图 2 为这些荧光粉的激发光谱。由图可知，这些 荧光粉在 350nm 下和 400nm 以上能够被有效激发，且随铕含量的不同，其激发光谱的形 状没有明显的区别， 但激发强度明显不同。