白光LED 用硅基氮氧化物荧光材料的制备及发光机理研究

作者:时间:2015-06-07点击数:

白光LED用发光材料要求具有宽的激发带(与LED芯片发光相匹配)、较高的转化效率、良好的化学稳定性和热稳定性及在制备和使用过程中对环境无污染等。目前商用的荧光粉主要有YAG: Ce3+、硫属化合物以及硅酸盐基荧光粉等,然而在应用中仍不能满足高性能LED照明产品对荧光粉性能的需求。如:大部分的氧化物基荧光粉在可见光区吸收较低,不利于与蓝光芯片复合;YAG体系黄色荧光粉在工作温度高于100度时,光衰明显;硫属化合物容易潮解、化学稳定性差等缺点,这些不足严重影响了LED照明产品的发光质量及整体性能。因此,研制高效率、高稳定性以及可被蓝光或紫外光激发的白光LED用荧光粉已是当务之急。

相对于传统荧光材料来说,在氮化物和氮氧化物基质材料中,氮元素具有相对较小的电负性和较大的电子云膨胀效应,能有效促进稀土离子5d能级在晶体场中的辟裂,使5d–4f之间的能级差减小,导致激发和发射波长红移,能够更好的与紫外或蓝光LED芯片匹配。此外,氮化物和氮氧化物基质荧光粉还具有稳定的物化性质和优良的高温发光性能。因此,近年来稀土离子掺杂的氮化物和氮氧化物作为一类新型荧光材料,受到人们的密切关注,成为白光LED用新型荧光粉的研究热点。谢安博士领导的研究团队长期从事白光LED用氮氧化物荧光粉的研究,取得了较好的研究成果,其两步反应法制备硅基氮氧化物荧光粉已经实现产业化,并获得国家、省自然科学基金的资助。

该研究方向获得了国家自然科学基金项目的资助“白光LED用硅基氮氧化物荧光材料的制备、性能及发光机理研究”,负责人:谢安;项目编号:61307115;科研经费50万元(含单位配套经费20万元);2013.1-2015.12。

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