白光LED用钼酸盐红色荧光粉的制备及其发光性能研究(5)

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之后 1999 年，曾立华等人又在提纯步骤以及降低因 S 容易升华导致燃烧时的损失的工艺方面进行了改进[18]。确定了温度约 1050 到 1150℃还原气氛下煅烧一到一个半小时为当时的最优良工艺条件。2005 年，袁剑辉等人又在样品的发光强度及电压特性方面有了新的研究进展，在不影响产物的物理化学性能的同时，对样品进行 Sm3+-Gd3+的双掺，由于 Gd3+和 Y3+进行位置互换，由此使得铕离子对 Y3+位置互换造成的晶格问题得到大大改善，降低了晶格畸变在无辐射情况下的能量损耗，实现了 Sm3+和 Eu3+之间的敏化效应，从而使电压特性得到改善，发射强度也得到提升[19]。2008 年，罗希贤等人研制出了粒径大约为 20nm 的 Y2O2S: Eu3+的红色荧光粉，并且确定了所得产物中 Y2O2S: Eu3+及 Y2O3: Eu3+的物相。2008 年蒋正伟采用了溶胶凝胶法，在 Y2O2S:Eu3+的表面敷了一层各项性质都较为稳定的连续的、透明的、导电的 SnO2: Sb 薄膜，使得荧光粉的荧光强的得到大幅度的提升，大约是未做处理时的 83%左右，与此同时的荧光粉也具有了优良的导电性能，优化了电阻率。2008 年，Li 等人研制出 Y2O2S: Sm3+作为材料的一种新型红色荧光粉，主要原理是使用硫脉作为助燃剂，Sm3+作为激活剂通过燃烧法所得[20]。通过研究，我们发现紫外光和蓝光 LED 芯片的激发波长与这个系列的荧光粉激发波长相吻合，这有利于参与白光 LED 的制备。Y2O2S:Sm3+的发射光谱与 Y2O2S: Eu3+相比较，发射范围甚至更加广。所以，红色荧光粉应用在白光 LED 的补偿粉体方面，Y2O2S: Sm3+是可以胜任的。王志龙等人利用硫融法制备成功了一种多晶粉末样品，该系列是以 Y2O2S: xEu3+（x 的取值范围为 0.01 到 0.10）为主体，当 Eu3+含量变化，发射光谱也随之发生变化，Eu3+含量越高发射光谱最大峰也右移，大约从 540nm 移动到 626nm[21]。当 Eu3+含量达到 0.09 时，得到发射峰最大值。LED 中 Y2O2S: Eu3+荧光粉的应用范围十分广泛，但是该材料的缺点较为突出，例如发光效率较低及色纯度不理想等，这还需要进一步的提高。

另一方面，作为发光基质材料，碱土金属硫化物体系用途也十分广泛，研究人员在这一方面也进行了深入的研究和探索。总而言之，这是一类高效的红光材料，但是缺点反而更加突出，碱土金属硫化物体系材料的物理化学性质非常不稳定，易使用不当，造成的后果例如与 LED 中的芯片产生中毒现象，金属引线被慢性腐蚀，容易潮解，产生 H2S 这一

腐蚀性强的气体，使得 LED 器件性能降低，甚至损坏。

1.3.2 氮化物体系红光荧光材料

最新新闻报道，现已研制出一种氮化物体系红光荧光粉材料，这种材料与碱土金属硫化物体系红光荧光粉不同，它的物理化学性能较为稳定，不容易潮解。近期，以 Eu2+为主的稀土激活的氮化物及氮氧化物收到多方人士的关注，研究进展迅速，从而制备出一种新型的稀土发光材料。短期内便应用于白光 LDE 中，显著的提升了白光 LED 的显色性，色温低，光谱全，使得白光 LED 达到一个新的水平上。M2Si5Eu2+（M=Ca，Sr，Ba）是该种体系红色荧光粉材料的主体，这种材料的物理化学性质都较优于碱土硫化物，而且淬灭特性优良[22-23]。但遗憾的是，该种材料的制备环境要求苛刻，氮化物荧光粉合成时，不仅需要还原气氛，还要求温度高达 1600℃，这样就要求设备性能极佳，而现在的工业化生产想大规模的达到这样的要求几乎是不可能的。

1.3.3 氧化物体系红光荧光材料氧化物体系材料种类非常丰富，接下来介绍几类常见的氧化物体系红光荧光材料。氧化锌体系红光荧光材料即用氧化锌作为基质的红色荧光粉，这种荧光粉材料的稳定