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1、适用于白光LED的红色荧光粉的研究进展作者：管理员來源:照明技术网时间：2007-09-09关键词：摘要：文章介绍了几种可用于白光LED的红色荧光粉，对比了它们的激发光谱与发射光谱，并对其制备方法进行了简要介绍。关键词：白光LED：红色荧光粉：刖活口光LED具有体积小、发热量低、耗电最小、寿命长、反应速度快、环保、可平面封装、易开发成轻薄小门产品等优点，被誉为将超越白炽灯、荧光灯和IIID灯的“第四代照明光源”，应用前最
2、•分广阔。白光LED的制备形式主要有两种：第一种是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光：第二种是用LED激发其它发
3、光材料混合形成白光，即用蓝光LED配合发黄光的•荧光粉和红色荧光粉，或者用蓝光LED配合发绿色光和发红色光的荧光粉，或者用紫光或紫外LED去激发红、绿、蓝二种荧光粉等。第二种方法较为典妲，其中红色荧光粉在调制口光的色温及改善其显色性等方面起着重要作用。人们一直力图寻找新的基质，开发新组成的红色荧光粉，同时也在不断对现有红色荧光粉的合成方法等各方面进行改进。下面就一些可用于口光LED的紫光、紫外光及蓝光激发的红色荧光粉的物质组成、合成方法及光谱特点等作介绍。2Y202S：Eu红色荧光粉红色荧光粉Y202S：Eu是一种微红色晶体，属六方
4、晶系，不溶于水，化学性质稳定。通过对其光致发光性能的研究，发现这种荧光粉在紫外辐照F能得到有效激发,其发射主峰在626nm附近。监控波长为626nm时，激发光谱最强峰位于330nm附近，在280〜375nm范围内激发强度较高（如图1所示），该荧光粉可匹配发光光谱主峰在375nm以下的紫光LED晶片。兰州大学物理科学丄J技术学院的王志龙等学者研究了Eu3+浓度变化对其发射光谱的影响。当Eu3+浓度较低时，发射蓝光和绿光的较高能级5D1和5D2的跃辻较为明显，影响这种荧光粉的色纯度。随着Eu3+含量的增加，产生交叉驰豫过程，蓝光、绿光发
5、射发生猝灭，可有效改善色纯度。图2是I626/1596随着Eu3+含最的增加而变化的
6、11
7、线。随Eu3+含最的增加，红色峰I626与橙黄色峰1596的相对强度比增加，Eu0.063+时达到最大，发射光谱最强峰位置从540nm右移至626nm（如图3所示）。而随着Eu3+含量继续增加，发射谱不再有大的变化。Y202S：Eu红粉的合成方法有以下几种：利用H2或C0还原稀土硫酸盐：利用C0还原稀土亚硫酸盐：用II2S或CS2与稀土氧化物发生硫化反应：在N2+II20+II2S的混和气氛中使稀土氧化物硫化：在S+Na2CO3+K3PO4混
8、和熔盐体系中使稀土氧化物发生硫化。最后一种方法不仅具有较高的工业生产回收率，而仕得到产物的粒度分布较前几种更容易控制，可实现大批景生产。王志龙等利用硫熔法制得Y202S：Eu的单相产品。初始原料为Y203,Eu203,Na2C03和S。按化学计量比精确称最，把Y203和Eu2O3放在一起充分研擀后加入熔融的Na2C03和S,在1250°C的氮气气氛下，灼烧2h得到Y2O2S：Eux3+（0.OlWxWO.10）单相样品。样品形貌呈椭球型，晶粒尺寸在2-4pm之间（如图4所示）。另外，用微波辐射法、射频溅射法等方法同样可以制备Y202
9、S：Eu。2Ca1-xSrxS：Eu2+红色荧光粉碱土金属硫化物体系是一类用途广泛的发光基质材料。二价错掺杂的CaS及SrS可以被蓝光有效激发而发射出红光，因而可用作采用蓝光LED晶片的白光LED的红色成分，可制造较低色温的白光LED,其显色性明显得到改善。屮南大学化学化工学院的研究人员采用高温固相法在CO气氛下合成了红色荧光粉CaI-xSrxS：Eu2按一定的计量比称取SrS,CaS,Eu203和1%〜10%wt%的14日4C1后，将所有原料混合均勻，然后再置于箱式高温炉中在900°C条件下烧结3h制得样品。Ca1-xSrxS：E
10、u2+系列荧光粉的发射光谱属600nm附近的宽带发射，半波宽在70nm左右。研究发现,Sr./Ca的值对发射光谱有着重要的影响，随着Sr/Ca比的逐渐增大,发射主峰也向长波方向移动，主峰的相对强度也逐渐增大。当Sr2+的摩尔浓度x从1降到0（mol・moI-1）时，该荧光粉Ca1-xSrxS：Eu2+的发射主峰也从609nm相应红移到647nm（激发波长460nm）o因此，可根据白光LED的具体要求，灵活调整Sr,/Ca的比例，调制其激发光谱及发射光谱，实现与晶片的良好匹配。该系列荧光粉化学性能不稳定，易潮解，它的应用受到一定的限制
11、。但是可以通过添加辅助剂和作表面处理，有效地减缓荧光粉的潮解、氧化和硫的析出，使该荧光粉的稳定性得到很大地提高。3Zn0：Eu,Li红色荧光粉以Zn0作为基质合成的红色荧光材料稳定性较好。红色荧光材料Zn0：Eu,Li和ZnO：Li4
