BaLaMgNbO6:Eu红色荧光粉的制备及性能研究文献综述
2020-05-01 08:49:28
文 献 综 述 1引言 白色发光二极管(白光LED)作为一种新型的固态照明器件以其高光效、低能耗、长寿命及环境友好等特点在平板显示背光源、汽车前灯、道路照明等领域获得了广泛应用。
目前白光LED获得白光发射最有效的途径仍是基于蓝光(~460 nm)或近紫外光(~390 nm)的荧光粉转换法,其工艺简单、成本低,占据市场主导地位。
但目前商用红粉面临着化学稳定性差(猝灭温度低)、色纯度与发光效率低等问题,特别是用于近紫外芯片的红粉,其发光强度不足蓝粉与绿粉的八分之一。
因此,具有高的激发与发光效率、较好的化学稳定性和环境友好的新型红色荧光材料成为无机光电功能材料的研究热点[1]。
2白光LED的发光原理 发光二极管(LEDs)是一种具有二极管属性的发光器件,其核心部分是由p 型和n 型半导体组成的半导体p-n 结,其在低压直流电源正向加压(约3-5伏)激发下,热平衡状态下相对稳定的n 区中的电子和p 区中的空穴在外加电场的作用下开始相互注入,即其通过p-n 结中载流子即电子与空穴的复合将能量以发光的形式释放出来,从而实现电能到光能的转换。
将LED芯片固定在支架上,用导线引出正负极,并在外层用透明环氧树脂封装就形成了最初级的发光二极管,其基本结构如图1-1 所示。
图1-1 发光二极管结构图[2] 3白光LED的技术方案 白光是混合光,最简单的三基色按一定比例混合即可获得白光,作为照明光源,白光LED中白光的获得有多种方案。
目前,主要有两种途径产生白光: ①荧光粉光转换型(phosphors converted WLEDs, pc-WLEDs):Ga(In)N芯片发射蓝光(~460nm)或近紫外光(~390nm)激发涂覆其上的荧光粉,荧光粉可分别发出黄光或蓝光、绿光、红光,复合后形成白光;其中发射460~470nm蓝光芯片和发射黄光YAG:Ce3 (Y3Al5O12:Ce3 )荧光粉混合形成的白光LED因其成本较低、效率高、工艺简单而占据市场主导地位,其结构示意图见图1-2(a)。
但该白光LED器件的红区范围较窄,其显色性能一般(显色指数Ra一般在80以下)。
同时,由于蓝光和黄光分别从芯片和荧光粉中获得,随着芯片发热所造成的温度变化和长时间工作温度下两者发光效率下降程度的不同,两者的发光颜色随加压电流和荧光粉厚度所产生的变化差异较大,因此会造成白光颜色漂移;再者,因为荧光粉发射的黄光和芯片发射并经荧光粉透射出的蓝光从器件中出射角度有所差异,会造成较为明显的”光晕”现象。