白光LED用K2TaF7∶Mn4+红色发光晶体发光性能研究
2021-09-30汪正良袁俊恒
汪正良,李 童,袁俊恒
(云南民族大学 化学与环境学院,云南省高校绿色化学材料重点实验室,云南 昆明 650500)
白光LED固态照明光源具有很多优点已广泛应用于人们日常生活中[1].当前商业化的白光LED器件主要是利用蓝光LED芯片与YAG∶Ce3+黄色荧光粉组合得到[2].与太阳光相比,此种白光LED器件蓝光发射成分太高,红光成分偏低,这样的光谱缺陷对人体视力健康等方面会产生许多负面影响.为了获得类似于自然光的白光LED器件,红色发光材料则是不可获缺的成分,它可以降低LED器件色温,提高其显色指数[3-5].例如引入CaAlSiN3∶Eu2+、K2TiF6∶Mn4+等红粉可以获得高品质的暖白光LED[3-5].因此开展蓝光LED芯片用红色发光材料具有重要的研究意义和应用前景.
近几年来,Mn4+激活的氟化物红色荧光粉引起人们的广泛关注[6-8].例如A2XF6∶Mn4+(A=Cs,Rb,K,Na;X=Si,Ge,Ti)系列红色荧光粉的发光性能及应用已被充分研究[5-10].Mn4+在氟化物体系中,其最强激发带一般位于 460 nm 左右,半峰宽约为 50 nm,可以与蓝光LED芯片发射波长完美匹配.它的发射峰由一系列窄带尖峰组成,最强红光发射峰一般位于 630 nm 附近,色纯度高[11].但此类荧光粉耐水性能差、导热性低,从而限制了它们在在大功率LED芯片上的应用前景.
相比于发光粉体,发光晶体材料一方面对光的漫反射及散射作用小,透光性能好,另一方面晶体表面缺陷少,从而更有利于获得高效的发光材料[12-14].此外,晶体比表面积小,界面的Mn4+的含量更低,有利于提高材料对水的稳定性.因此,我们设计合成出K2TaF7∶Mn4+红色发光晶体,详……