寧波材料所在LED用綠色熒光粉研究方面取得進(jìn)展

　　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(diǎn)，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(zhǎng)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?yàn)榫哂休^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(shí)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?dú)饣虬睔鈮?100MPa)、較高的溫度(1400-2000℃)以及較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)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(guó)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(duì)較低的反應(yīng)溫度(1200-1400℃)和較短的反應(yīng)時(shí)間(2-4h)內(nèi)制備出一種Ba9Lu2Si6O24:Ce3+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(zhǎng)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(diǎn)的SiO4-LuO6-SiO4剛性連接。同時(shí)，制備該綠色熒光粉的原料易得且合成工藝簡(jiǎn)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(jìng)爭(zhēng)力的材料選擇。相關(guān)基礎(chǔ)研究成果發(fā)表于國(guó)際期刊Advanced Optical Materials(2015，DOI: 10.1002/adom.201500078)。

　　該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(NSFC11404351)、中國(guó)博士后科學(xué)基金(2014M560497)、寧波市自然科學(xué)基金(2014A610122)和寧波市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2014B82004)的支持。