荧光粉发展现状与趋势

...v.荧光粉开展现状与趋势首先因为LED只能发单色光,所以白光LED主要是由以下方式混合出来。

方法1为多晶片混光技术，分别把红、蓝、绿3晶片或蓝光、黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以到达混成白光的目标。其中又以红、蓝、绿多晶片混光技术呈现的色彩饱合度及演色性(ColorRendition)最正确，但还须克制晶片光衰程度、热源过度集中产生散热封装等问题。假设有任何一晶片提早失效，就无法得到所需白光的光源。

方法2是以紫外光LED激发均匀混合之蓝色、绿色、红色萤光粉，使其激发出一定比例之3原色进展混光而输出白色。三波长白光发光二极体具有高演色性优点，但却有发光效率缺乏及混光不均的缺点。

方法3在蓝光LED的周围=充混有黄光YAG(YttriumAluminumGarnet)萤光粉的胶，并使用波长为400~530nm的蓝光LED，发出光线激发黄光YAG萤光粉产生黄色光，但同时也与原本的蓝光混合，进而形成蓝黄混合之二波长的白光。然后我主要介绍的是方法二,荧光粉涂敷光转变法是制造白光LED的主要途径之一,目前已经商业化的产品绝大多数是用这种方法制造的。在这种方法中,荧光粉作为光的转换物质,所起的作用是至关重要的,它直接影响白光LED产品的发光效率、使用寿命、显色指数、色温等主要指标。随着LED芯片技术的突破,LED发光效率将逐步接近其理论发光效率,荧光粉的性能好坏将直接决定LED光源的产品性能。目前能够匹配蓝光、近紫外光或其它芯片的荧光粉还不多,需要开发发光效率高、使用寿命长、显色指数高、物理性能和化学性能更加稳定、制备工艺更为简单的荧光粉。通过激发荧光粉来形成白光。在实现白光LED的各种方法中，荧光粉转换法是已经得到应用并且具有潜力的方法。PC—LED的发光原理是：在低压直流电的激发下，Ga(In)N芯片发射蓝光(～460nm)或近紫外光(～395nm)，激发涂覆在芯片上面的荧光粉发射出可见光，并混合组成白光。优点是本钱低和容易生产,缺点是光效较低，且发光的均匀度不好，光谱成分中缺少红光，造成色温偏高。白光LED的荧光粉，主流是与蓝色组合使用的黄色荧光粉。而现在，正逐渐向发出红色光和绿色光的荧光粉过渡。黄色荧光粉31411硅酸盐体系的SrxEuySiO5该荧光粉随着Eu2+掺杂浓度的增加,发射峰强度逐渐增大,当Eu2+的浓度为0103时,Sr2197Eu0103SiO5有最大值,而随着Eu2+掺杂浓度的进一步增加,发射峰强度明显减弱。同时,发射光谱峰值随Eu2+浓度的增加先红移(Sr2195Eu0105SiO5在Eu2+浓度为0105时到达最大),然后蓝移。在365nm紫外灯下观察样品,Sr2197Eu0103SiO5亮度最高。氮氧化物黄色荧光粉该荧光粉也可以在紫外光激发下发出红光,但制备条件较为苛刻,如Ca2α2SiAlON:Eu2+的制备是在10atm、1800℃的N2气氛中烧2h。而氯硅酸盐体系制备条件比拟宽松,在1000℃复原气氛中烧数小时即可]。红色荧光粉钼酸盐、钨酸盐体系的红色荧光粉三价铕离子激活的Gd2Mo3O9钼酸盐体系的红色荧光粉能够被395nm紫外光激发,发出波长为613nm的红光。适量的助熔剂能够提高发光强度,增强晶体构造。对LiEu(WO4)22x(MoO4)x钨P钼酸盐体系的研究说明,当MoPW为2P0时,LiEu(MoO4)2的发光强度最高。这是由于WO4和MoO4基体的不同导致二者中两个Eu3+之间的距离有所差异,影响了基体与激发离子之间的能量传递,导致不同基体的发射强度不同。硅酸盐体系的Sr2SiO4:Sm3+红色荧光粉研究发现,硅酸盐体系的Sr2SiO4:Sm3+红色荧光粉中Sm3+的掺杂摩尔分数为6%、电荷补偿剂为Cl-时效果最好。激发光谱表现为从350～420nm的宽带,可以被近紫外光LED芯片产生的350～410nm辐射有效激发。氧化锌体系采用柠檬酸溶胶-凝胶法成功地合成了Sm3+,Li+掺杂的SrZnO2系列荧光粉,在SrZnO2:Sm3+荧光体中共掺杂Li+后,样品的晶化程度增强,晶格稍膨胀;在发光性能上,降低了基质的激发效率,也削弱了Sm3+-O2-的电荷跃迁激发,但是增强了样品的橙红光发射。其激发主峰位于413nm附近,能有效地被近紫外光激发。钒磷酸盐体系Y0185Bi011Eu0105V1-yMyO4(M=Nb,P)为一种新型红色荧光粉。掺杂少量的P5+,Bi2O的电荷转移带的激发强度明显提高。用Nb5+代替V5+,Bi2O和Eu2O的电荷转移带显著提高。Y0185Bi011Eu0105V12yMyO4(M=Nb,P)的激发强度在掺杂5mol%P5+时提高90%,在掺杂5mol%Nb5+时提高110%。与Y2O2S:Eu3+相比,Y0185Bi011Eu0105V1-yMyO4(M=Nb,P)表现出极好的色彩纯度和更高的亮度。石榴红钒酸盐BixLnyEu1-x-yNa2Mg2V3O12(Ln=Y,La,Gd;x=0-014,y=0-012)荧光粉在611nm处表现出强烈的红光。掺杂适量的Bi3+,能被380～400nm的近紫外辐射有效激发。绿色荧光粉硅酸盐体系的Ba2SiO4:Eu2+荧光粉该荧光粉在近紫外光的激发下发射505nm绿光,其激发谱较宽,覆盖了近紫外芯片的发射区域。以Sr2+逐渐取代基质中的Ba2+后,发射红移至569nm[5]。(Ba12xSrx)2SiO4:Eu2+在CO复原气氛利用固相合成法制得,研究说明,BaPSr的比率不但影响晶格参数,而且还影响发射峰,且能有效地被370～470nm的紫外光激发。磷酸盐体系的NaCaPO4∶Tb3+绿色荧光粉该荧光粉在380nm紫外光激发下的发射光谱表现为典型Tb3+的5D3→7FJ(J=5,4)和5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁发射,其中以492nm和545nm的发射峰最强,能发射很好的绿光。Tb3+浓度变化不改变该荧光粉的发射光谱分布,但对发光强度的影响很明显。当Tb3+的浓度为10%左右时光谱强度最大。NaCaPO4∶Eu2+在Eu2+掺杂量为5%时,光谱强度最大。小结点燃荧光粉向新材料过渡的导火索的是液晶电视背光源。该用途尤其要求具有高色彩表现性。而能满足这一要求性能的是采用红色及绿色荧光粉的白光LED〔表1，图1〕。从2010年起，液晶电视中配备LED背光源的机型迅猛增加，预计用于该背光源的LED芯片也将以年均约120％的速度增长。正是这一迅速扩大的市场促进了主要荧光粉材料的更新换代。

采用红色及绿色荧光粉实现高性