白光LED用高亮度橙色高温相Ca3SiO4Cl2:Eu2+荧光粉*
2011-07-24丁唯嘉林委青
丁唯嘉,林委青,张 梅,王 静,苏 锵
(1. 华南农业大学 理学院生物材料研究所,广东 广州 510642;2. 中山大学 化学与化学工程学院,广东 广州 510275;3. 五邑大学 功能材料研究所,广东 江门 529020)
白光LED半导体固体照明技术被认为是21世纪的新一代光源。随着半导体芯片研究理论和技术的发展,芯片的发射波长已经从蓝光移到紫光和近紫外区,能够为荧光粉提供更高的激发能量,提高光效,并使可选择的荧光化合物范围更大,同时也对荧光粉性能提出了更高的要求。目前,文献报道的紫光芯片波长范围在390~410 nm之间,相关的三基色荧光粉主要还是传统的荧光粉,如:蓝粉BaMgAl10O17:Eu2+,绿粉ZnS:(Cu+, Al3+),红粉Y2O2S:Eu3+等[1]。然而,与蓝粉相比,红粉和绿粉发光效率较低,基质不稳定,容易潮解,并产生有害硫化物气体。
最近,针对紫外LED用红色荧光粉的研究热点主要集中在相关氧化物体系中三价铕离子的发光性能上[2-6]。比如,碱金属稀土钼酸盐、碱金属稀土钛酸盐和氧化钇铕铋等体系。它们在~400 nm的吸收归因于Eu3+在~395 nm处7F0→5L6的跃迁吸收,其红光发射峰位于616 nm,对应于Eu3+离子的5D0→7F2跃迁。由于f - f 跃迁都是线谱比较窄,为了更好地与近紫外光LED芯片的发射波长(~400 nm)相匹配,扩大其在~400 nm附近的激发波长范围,提高化合物中Eu3+在~400 nm光激发下的发光强度。以上化合物体系采取了一系列的优化措施,结果表明得到了明显的改善,其中引入Sm3+的作用是加强拓宽荧光粉在400 nm附近的激发,因为Sm3+在~405 nm处有很强的6H5/2→4K11/2跃迁吸收;引入Bi3+的作用在于它是一种很好的敏化剂,能够敏化Eu3+来提高荧光粉发射强度或拓宽其在400 nm附近的激发波段;……
