白光LED用钼酸盐红色荧光粉的制备及其发光性能研究(4)

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合白光的色坐

标漂移

蓝光 LED 芯片蓝光半导体化合物芯半导体化合物芯片发这种白光中缺

与黄荧光粉组片和能被蓝光有效激射蓝光属于 p-n 结电少红色光谱成

合发的黄光荧光粉有机致发光，荧光粉蓝光，分，所以光源的

结合成白光 LED 黄光的转换属于光能

转换，属于典型的下显色指数较低

转换光致发光

近紫外 LED 芯近紫外 LED 芯片和半导体化合物在直流高效荧光粉选

片与三基色荧可被近紫外光有效激电功率驱动下发出的择种类丰富，可

光粉组合发而发射红、绿。蓝紫外光激发三基色荧获得光效高、显

三基色荧光粉有机结

合组成白光 LED 光粉，实现 UV 光与

可见光光能转换，属于光致发光色指数高及各

种相关色温，可选择性强。

由上可知，为获取白光 LED，主要途径之一即是荧光粉转换。目前，发光材料领域中转换用荧光粉的研究热度非常高。白光 LED 的重要特性和参数（如流明效率、光转换效率、显色指数、光通、相关色温及显色指数等）都与荧光粉紧密相关[11]。

1.2.3 红色荧光粉现状

据报道所示，荧光粉涂敷转变法是现在商业化的白光 LED 产品采用的发光效率最高的方法。1996 年首次报道，蓝光可有效激发的黄色荧光粉和蓝光 LED 组成的方案是当时白光 LED 应用的较为广泛的方案。发白光 LED 的相关产品已在美国、欧洲、日本等国的多家公司被推出。蓝色光可有效激发的黄色荧光粉的典型方案主要是稀土石榴石 YAG: Ce[12]。该方法的主要原理是发射 YAG: Ce 的黄色荧光粉被蓝光 LED 芯片激发，荧光粉吸收部分蓝光然后激发出黄光，蓝光将同黄光相加构成其余部分，白光由其混合而得[13]。因为使用材料是光转换材料，红色光部分在这种白光中及其缺乏，故光源显色性并不理想。

在上述方案中加入红光成分之后，白光 LED 的显色指数及光效提高，由此可见在白光 LED 的制备中红色荧光粉在提高显色效果等方面有着举足轻重的地位。因此，科研人员们一直在不断的对现在制备红色荧光粉的方案进行改进，同时也力图找到新的方案和基质，以制备出新组分的红色荧光粉。故，目前一比较急迫的任务就是开发出能被蓝光及近紫外光激发且稳定性优良的红色荧光粉[14]。接下来将介绍和评述几种白光 LED 用红色荧光粉的几大主要体系的最新研究进展及各项性能。

1.3 红色荧光粉概述

1.3.1 硫化物体系和过渡金属复合氧化物体系红光荧光材料

照明等发光器件用红色荧光粉的首选一直是硫化物（代表物为 Y2O2S:Eu3+ 及 Y2O3:Eu3+）。1996 年，加入了 Na2CO3 作为助熔剂的单质硫及 Y2O3，Eu2O3，La2O3，Gd2O3 在碳还原的环境下利用高温固相法生产出荧光粉（Ln2O2S: Eu3+，Ln = Y，La，Gd），并对合成这个系列的荧光粉的发光性能及工艺条件进行了系统的探讨。当条件相同时，5D0 到 7F2 跃迁的 Eu3+离子发光强度顺序为：Y2O2S 大于 La2O2S 大于 Gd2O2S，与此同时数据显示 625nm 的时候有发射主峰，此时对应的是 La2O2S 作为基质，有数据可知 Y2O2S: Eu3+ 的发光强度和颜色单一性及色坐标最优[15-17]。