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我國在LED用綠色熒光粉研究方面取得進(jìn)展

來源:數(shù)字音視工程網(wǎng)        編輯:上善如水    2015-03-27 15:25:00     加入收藏    咨詢

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3月26日記者從中科院網(wǎng)站獲悉基于LED的固態(tài)照明器件具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點,被認(rèn)為是取代傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈的新一代照明光源。熒光粉具有波長轉(zhuǎn)換功能...

  3月26日 記者從中科院網(wǎng)站獲悉  基于LED的固態(tài)照明器件具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點,被認(rèn)為是取代傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈的新一代照明光源。熒光粉具有波長轉(zhuǎn)換功能,在決定白光性能如顯色指數(shù)、色溫、效率等方面起重要作用,是白光LED照明器件的關(guān)鍵材料之一。

  近年來,人們開發(fā)出許多具有應(yīng)用前景的熒光粉,其中氮化物因為具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性而受到廣泛關(guān)注。白光LED工作時芯片溫度約為150℃,在此溫度下,氮化物熒光粉的發(fā)光效率通??删S持在室溫下效率的80-90%,表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性。然而氮化物的合成條件較為苛刻,制備過程中要求較高的氮氣或氨氣壓(100MPa)、較高的溫度(1400-2000℃)以及較長的反應(yīng)時間,這些因素導(dǎo)致氮化物熒光粉的成本很高。因此,研發(fā)具有較高效率以及較好熱穩(wěn)定性的新型熒光粉仍然是人們追求的目標(biāo)。

  中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究人員劉永福、蔣俊和江浩川等人采用固相反應(yīng)法,在相對較低的反應(yīng)溫度(1200-1400℃)和較短的反應(yīng)時間(2-4h)內(nèi)制備出一種正硅酸鹽綠色熒光粉。該熒光粉的最佳激發(fā)峰位于400nm,與紫外(UV)芯片的發(fā)射波長相匹配。在400nm光源激發(fā)下,該綠色熒光粉的發(fā)射峰位于490nm,半高寬120nm,室溫?zé)晒饬孔有蕿?2%,達(dá)到了大部分氮化物的水平(氮化物熒光材料量子效率通常為70-90%)。在160℃下,其熒光量子效率可維持在室溫的94%,表明該綠色熒光粉的熱穩(wěn)定性優(yōu)于大部分的氮化物熒光粉,而這主要是源于LuO6八面體和SiO4四面體形成的共頂點的SiO4-LuO6-SiO4剛性連接。同時,制備該綠色熒光粉的原料易得且合成工藝簡單,極大降低了產(chǎn)品成本,這為基于UV-LED芯片的白光LED照明器件應(yīng)用提供了一種有競爭力的材料選擇。

  相關(guān)基礎(chǔ)研究成果發(fā)表于國際期刊Advanced Optical Materials(2015,DOI: 10.1002/adom.201500078)。

  該工作得到國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、寧波市自然科學(xué)基金和寧波市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(2014B82004)的支持。

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