蓝光激发红色荧光粉的研究进展及其在白光LED中的应用

蓝光LED芯片激发黄色荧光粉是目前白光LED的主要实现方式,引入红色荧光粉对调整白光LED的显色指数及色温有重要意义。重点介绍和评述了可被蓝光激发且具有宽发射带的硫化物、氮化物、铝酸盐等几种体系红色荧光粉的发光性质、最新研究成果及在白光LED中的应用。对比发现,氮化物荧光粉可被从近紫外到可见绿光有效激发,随基质组成的不同,可发出峰值波长为600～650nm的红色荧光,且由于其优良的化学稳定性、热稳定性成为最有前途的一类红色荧光粉。采用两种以上的荧光粉代替单一黄色荧光粉,有利于调整白光LED的色温,提高显色指数。     

一种新颖的白光LED荧光粉测量系统和分析方法(英文)

为获得高效率的白光LED,得到荧光粉和芯片的最佳匹配,本文提出了一种新颖的白光LED荧光粉测量系统和分析方法.该方法根据荧光粉测量原理,采用单色光激发荧光粉,获得荧光粉的激发光谱特性.由单波长激发的光谱组合可以得到荧光粉的三维光谱特性,荧光粉光谱与LED芯片光谱匹配可以模拟白光LED光谱.分析了荧光粉在单波长及光谱激发条件下的效率.实验结果表明,该测量系统和分析方法可以确定荧光粉和兰光LED芯片的最佳匹配,从而为获得高效率白光LED奠定了良好的基础.     

全光谱LED照明用荧光粉发展现状及趋势

随着人们对照明品质要求的提高,全光谱发光二极管(LED)照明成为发展热点。本文对全光谱LED用关键材料——荧光粉进行了详细分析,对比了每种体系的发光性能并给出了各类型的代表材料,重点阐述了紫光–近紫外光激发的多种颜色荧光粉的优劣势、研究进展以及实际应用情况,对该领域存在问题及其发展趋势、重点产业发展方向进行了分析和展望。目前可供全光谱使用的紫光–近紫外光激发的荧光粉存在蓝粉和青粉普遍发射光谱窄、光效偏低和热稳定性较差,黄粉及远红光荧光粉对紫光或近紫外光的吸收较低导致发光效率不佳,单一基质白光荧光粉的红光发射不足等问题,其中发光光效和热稳定性仍然是制约各类荧光粉应用的关键因素。研究提出,可重点突破适合紫光–近紫光激发高光效和高热稳定性的宽谱蓝粉、青粉、黄绿粉、黄粉、长波红粉以及单一基质白光荧光粉的制备和应用技术,开发与现有应用产品体系相匹配的高效及连续化制备技术,由此促进全光谱LED的进一步发展。     

白光LED用光转换材料的研究

白光LED是新型的固体照明光源,具有耗电量小、寿命长、环保、响应速度快等优点.主要介绍了与白光LED相匹配的光转换材料的种类及每种光转换材料的研究进展,并比较了其优缺点.单一基质白光荧光粉因颜色稳定、色彩还原性好,成为白光LED用光转换材料的研究热点,此外由于近紫外LED芯片的研究也比较活跃,所以目前对于单一基质白光荧光粉的研究多是基于近紫外芯片激发.随着研究的深入,近紫外LED与单一基质白光荧光粉相匹配实现白光发射有望成为白光LED产业化的主体.     

白光LED用红色荧光粉Li(MoO_4)_2:Eu~(3+)的制备及表征

以H3BO3助熔剂采用高温固相反应法制备了LiMo2O8∶Eu3+红色荧光粉。通过XRD、SEM及激发和发射光谱对样品进行了研究,结果表明,引入助熔剂为3 wt%时样品具有好的结晶和优良的光谱性质;光谱测量的结果表明,在近紫外、蓝光激发下,能发射出615nm的红光,具有较高的色纯度。因此,可作为目前已商品化的白光LED的红色补偿荧光粉,也可作为近紫外LED和三基色荧光粉组合型白光器件的红色荧光粉的候选材料。     

稀土Pr~(3+)激活白光LED用红色荧光粉的研究进展

开发高效的红色荧光粉是提高白光LED显色性、降低白光LED色温的关键因素。综述了稀土镨离子(Pr~(3+))激活白光LED用红色荧光粉的最新研究进展。介绍了Pr~(3+)作为激活剂的作用机理,并根据基质的分类,重点阐述了Pr~(3+)掺杂的硅酸盐体系、钨/钼酸盐体系、钛酸盐体系红色荧光粉的研究状况,归纳了Pr~(3+)激活的上述基质的发光特点。最后对该研究领域存在的问题、发展的方向分别进行了分析和展望。     

白光LED荧光粉的性能表征与测量

芯片与荧光粉的匹配优劣是影响白光LED性能的重要因素,针对这一问题,本文提出了LED荧光粉的性能表征与测量方法.采用了一种双分光式荧光粉测量系统,分析了荧光粉的光谱特性,得到了其三维光谱分布.并用发光效率,量子效率和能量效率来评价荧光粉特性.通过评价具有不同峰值波长的LED与荧光粉的匹配,得到了其最优匹配.结果表明此种系统和评价方法不仅可以得到荧光粉的特性,对于研究高效率白光LED有重要的意义.     

硼酸盐体系单一基质白光LED荧光粉的研究进展

白光发光二极管(LED)具有低能耗、高效率、长寿命和无汞污染等优点,被誉为新一代固体照明光源。紫外-紫外光激发的白光LED用单一基质白光荧光粉具有独特优势,成为白光LED的研究热点。主要探讨了硼酸盐体系单一基质的白LED光荧光粉的研究进展。     

基于双蓝光有源区激发YAG:Ce荧光粉的高显色性白光LED

在(0001)蓝宝石衬底上利用金属有机化学气相沉积系统,分别生长含有p-AlGaN电子阻挡层和反对称n-AlGaN层的双蓝光波长发射的InGaN/GaN混合多量子阱发光二极管(LED)。结果发现,与传统的具有p-AlGaN电子阻挡层的双蓝光波长LED相比,这种n-AlGaN层能有效改善电子和空穴在混合多量子阱活性层中的分布均匀性和减少电子溢出,并减弱双蓝光发射光谱对电流的依赖性。此外,基于这种双蓝光波长发射的芯片与YAG:Ce荧光粉封装成白光LED能实现高显色性的白光发射,在20 mA电流驱动下,6500 K色温时显色指数达到91,而基于单蓝光芯片的白光LED显色指数只有75。     

稀土多钨酸盐红色荧光粉在白光LED中的应用研究

利用高温固相法合成了Ca9Gd2W4O24:Eu3+和Sr9Gd2W4O24:Eu3+两个系列四钨酸盐体系以及Ca3La2W2O12:Eu3+二钨酸盐体系荧光粉,对比其荧光性能,结果发现此三种多钨酸盐荧光粉在395nm的近紫外和460nm的蓝光区都有较高的激发强度,与现有商业化近紫外光、蓝光LED芯片的发射光谱吻合,可以被这两种LED芯片有效激发,发射色纯度较高的红光,是潜在的紫光和蓝光转换型白光LED用红色荧光粉.Eu3+离子在Ca9Gd2W4O24和Sr9Gd2W4O24两个四钨酸盐体系中没有浓度猝灭效应,而在Ca3La2W2O12二钨酸盐体系中的最佳掺杂浓度为40%.以其中性能优良的Ca9Eu2W4O24、Sr9Eu2W4O24和Ca3La1.2Eu0.8W2O12结合400nm发射的紫光InGaN芯片以及460nm发射的蓝光InGaN芯片制备LED器件,探讨稀土多钨酸盐红色荧光粉在白光LED中实际应用存在的优点和局限性.     

白光LED用Eu~(3+)激活红色荧光粉的研究进展

白光LED具有体积小、能耗低、寿命长、环境友好等优点,是未来照明光源的发展方向。现阶段,白光LED的低显色指数和高色温限制了其发展,而红色荧光粉的性能对白光LED显色指数的提高及色温的改善非常关键。着重介绍了国内外白光LED用Eu3+激活红色荧光粉的几大主要体系的研究进展,并指出了目前红色荧光粉存在的问题及其未来的发展趋势。     

Ca_(1.7)Mg_(0.3)SiO_4:Dy~(3+)白光LED荧光粉的合成与性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ca1.7Mg0.3SiO4:Dy3+白光LED荧光粉,通过正交试验分析了不同Dy3+掺杂浓度、合成温度以及保温时间等因素对Ca1.7Mg0.3SiO4:Dy3+荧光粉性能的影响,确定Ca1.7Mg0.3SiO4:Dy3+白光LED荧光粉最佳合成工艺条件。通过对所合成荧光粉的物相、粉体颗粒形貌表征,以及激发和发射光谱测试,焙烧温度为1300℃、保温时间3.5h条件下合成得到的Ca1.7Mg0.3SiO4:0.058Dy3+荧光粉,粉体粒径为1~2μm,无杂质相,在351nm近紫外光波激发下检测到发射光谱波长在482.0nm和577.0nm处分别有较尖锐的发射峰,其色坐标处于近白光区。     

白光LED用BaSi_2O_5∶Eu~(3+)红色荧光粉的制备及其性能研究

通过高温固相合成工艺制备出白光LED用BaSi_2O_5∶Eu~(3+)红色荧光粉,通过X射线衍射、荧光光谱、紫外-可见光光谱仪对材料的晶格结构、发光特性和白光LED灯珠的光谱特性进行了测试。研究结果表明,Eu~(3+)的掺入没有改变基质的晶格结构,在Eu~(3+)掺杂浓度为5.0%(mol,摩尔分数)时,荧光粉的发射强度最高,最强激发峰为395nm,最强发射峰为614nm,通过结合紫光芯片和蓝黄荧光粉制备的白光LED灯珠,相关色温为4789K,显色指数为92,因此,BaSi2O5∶Eu~(3+)红色荧光粉是一种适合于紫光芯片应用的材料。     

白光LED用氮化物及氮氧化物红色荧光粉的研究现状

白光LED是一种符合环保和节能的绿色照明光源,而红色荧光粉的性能对白光LED的显色指数及色温的影响极其显著.氮/氮氧化物体系红色荧光粉是一种非常优质的LED用荧光粉.介绍了氮/氮氧化物红色荧光粉的研究现状、晶体结构、主要的制备方法,针对目前还存在的一些问题,指出了今后的研究方向.     

白光发光二极管用荧光粉的研究进展

针对目前获取发光二极管(LED)白光的3种主要方法,即三基色荧光粉配合、蓝光LED芯片激发YAG:Ce3+荧光粉和单一离子(Dy3+)的发射进行综述,着重介绍各种方法中所需荧光粉的制备方法和结构体系及其优、缺点,简单总结白光发光二极管研究领域存在的问题及发展趋势。     

水热法制备SrMoO4:Eu3+红色发光材料及其发光性能

以Eu2O3、Sr(NO3)2和(NH4)6Mo7O24.4H2O为原料,采用水热法合成了Eu3+离子掺杂的Sr0.6MoO4∶Eu0.43+红色荧光粉。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)等分析手段研究了荧光粉的结构和光致发光性能。结果表明,制备的荧光粉颗粒分散均匀,形状呈类四方双锥状,粒径在0.5～2μm之间,荧光粉可以被近紫外光(396nm)和蓝光(466nm)有效激发,发射出峰值位于614nm的红光,激发波长与紫外和蓝光LED芯片相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

单基质白光LED荧光粉研究进展

白光LEDs(White Light-Emitting Diodes, WLEDs)作为一种新型的固体照明光源, 相对于已有光源(白炽灯、荧光灯等)具有发光效率高、响应速度快、寿命长等优势, 在照明和显示领域有着广阔的应用前景。目前获取WLEDs最常用的方法是蓝光LED芯片激发YAG : Ce ³⁺黄光荧光粉以及紫外-近紫外芯片激发三基色荧光粉(RGB混合荧光粉), 相比于以上两种方式, 单基质WLEDs荧光粉由于能克服传统RGB荧光粉颜色再吸收及配比调控的问题, 获得较高的流明效率及较高色彩还原性而受到越来越多的关注。目前关于单基质白光荧光的研究已有大量文献报道, 涉及多种材料体系, 按照发光原理的不同, 可以将其地简单分为单离子激发体系、多离子激发体系以及不依赖于稀土离子发光的其他体系等。本文综述了单基质WLEDs荧光粉的研究进展, 指出了其发展中存在的问题, 并对未来发展趋势作了展望。     

白光LED用稀土红色荧光粉的研究进展

白光LED具有低压、低功耗、高可靠性和长寿命等一系列优点,是一种符合环保和节能的绿色照明光源。现阶段制造高显色指数、低色温,大功率白光LED是白光LED发展的总体趋势。而红色荧光粉性能对白光LED的显色指数及色温的影响极其显著。本方法着重介绍和评述了白光LED用红色荧光粉硫化物、氮化物、钼酸盐和钨酸盐等几大主要体系的发光性质及最新研究成果和发展现状,并对白光LED用荧光粉的发展进行了展望。     

可用于白光照明的单一基质荧光粉(Sr_(0.95)Mg_(0.05))_3(PO_4)_2:Eu~(2+)的发光特性

采用高温固相法合成系列Eu~(2+)掺杂的单一基质的白光荧光粉(Sr_(0.95)Mg_(0.05))_3(PO_4)_2.该荧光粉可有效被270~390nm的紫外光激发,激发波长范围与紫外LED芯片相匹配.在激发波长为350nm时,发射光谱中有两个发射峰,峰值分别位于410nm和570nm,对应于Eu~(2+)的4f65d1→4f7跃迁,是Eu~(2+)占据了基质中Sr~(2+)的十配位和六配位的两种不同的格位后,形成的两个发光中心.当Eu~(2+)的掺杂浓度为1mol%时,具有最大的发光强度,继续增加Eu~(2+)的浓度后,会出现浓度猝灭现象.通过将Eu~(2+)的掺杂浓度从0到0.01,可以使该荧光粉的CIE色坐标从(0.259 5,0.198 7)的蓝光区域逐渐移动到(0.324 5,0313 3)的白光区域.基于实验结果和理论分析计算表明,这种荧光粉是一种潜在的用近紫外光激发产生白光LED的荧光粉.     

白光LED用双层钙钛矿Sr_3Ti_2O_7:Eu~(3+)荧光粉的制备及其发光性能

采用高温固相法制备双层钙钛矿Sr3Ti2O7:Eu3+系荧光粉。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱,研究了不同煅烧温度对双层钙钛矿Sr3Ti2O7:Eu3+荧光粉的晶体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明:荧光粉在煅烧温度为1300℃时为纯双层钙钛矿Sr3Ti2O7相,且其有效激发波长为在395nm和465nm,这与当前近紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配,激发产生的相应发射波长分别为618nm和626nm。该荧光粉是一种理想的白光LED用红色荧光粉。