宁波材料所在LED用绿色荧光粉研究方面取得进展

发布时间：2015-03-27 15:40 原文链接：宁波材料所在LED用绿色荧光粉研究方面取得进展

　　基于LED的固态照明器件具有高效、节能、环保等优点，被认为是取代传统白炽灯、荧光灯的新一代照明光源。荧光粉具有波长转换功能，在决定白光性能如显色指数、色温、效率等方面起重要作用，是白光LED照明器件的关键材料之一。

　　近年来，人们开发出许多具有应用前景的荧光粉，其中氮化物因为具有较高的化学稳定性和热稳定性而受到广泛关注。白光LED工作时芯片温度约为150℃，在此温度下，氮化物荧光粉的发光效率通常可维持在室温下效率的80-90%，表现出较好的热稳定性。然而氮化物的合成条件较为苛刻，制备过程中要求较高的氮气或氨气压（100MPa）、较高的温度（1400-2000℃）以及较长的反应时间，这些因素导致氮化物荧光粉的成本很高。因此，研发具有较高效率以及较好热稳定性的新型荧光粉仍然是人们追求的目标。

　　中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究人员刘永福、蒋俊和江浩川等人采用固相反应法，在相对较低的反应温度（1200-1400℃）和较短的反应时间（2-4h）内制备出一种Ba9Lu2Si6O24:Ce3+正硅酸盐绿色荧光粉。该荧光粉的最佳激发峰位于400nm，与紫外（UV）芯片的发射波长相匹配。在400nm光源激发下，该绿色荧光粉的发射峰位于490nm，半高宽120nm，室温荧光量子效率为82%，达到了大部分氮化物的水平（氮化物荧光材料量子效率通常为70-90%）。在160℃下，其荧光量子效率可维持在室温的94%，表明该绿色荧光粉的热稳定性优于大部分的氮化物荧光粉，而这主要是源于LuO6八面体和SiO4四面体形成的共顶点的SiO4-LuO6-SiO4刚性连接。同时，制备该绿色荧光粉的原料易得且合成工艺简单，极大降低了产品成本，这为基于UV-LED芯片的白光LED照明器件应用提供了一种有竞争力的材料选择。相关基础研究成果发表于国际期刊Advanced Optical Materials（2015，DOI: 10.1002/adom.201500078）。

　　该工作得到国家自然科学基金（NSFC11404351）、中国博士后科学基金（2014M560497）、宁波市自然科学基金（2014A610122）和宁波市科技创新团队（2014B82004）的支持。