光致稀土發光材料的研究白光LED用紅色熒光粉的研究LED簡介及優點用LED光源取代耗電的白熾燈，然后逐步向整個照明市場進軍，將節約大量的電能。白光LED體積小，易開發成輕薄小巧產品，可進行平面封裝，制成的器件反應速度快、發熱量低、耗電量小、壽命長、能效高、符合環保要求，這些優點必將使其成為超越白熾燈、熒光燈和HID燈的“第4代照明光源”，應用前景十分廣闊。白光ＬＥＤ的制備形式主要有兩種：第一種是將紅、綠、藍三種ＬＥＤ組合產生白光；第二種是用ＬＥＤ激發其它發光材料混合形成白光，即用藍光ＬＥＤ配合發黃光的熒光粉和紅色熒光粉，或者用藍光ＬＥＤ配合發綠色光和發紅色光的熒光粉，或者用紫光或紫外ＬＥＤ去激發紅、綠、藍三種熒光粉等。第二種方法較為典型，其中紅色熒光粉在調制白光的色溫及改善其顯色性等方面起著重要作用。人們一直力圖尋找新的基質，開發新組成的紅色熒光粉，同時也在不斷對現有紅色熒光粉的合成方法等各方面進行改進。下面就一些可用于白光ＬＥＤ的紫光、紫外光及藍光激發的紅色熒光粉的物質組成、合成方法及光譜特點等作介紹。Ｙ２Ｏ２Ｓ∶Ｅｕ紅色熒光粉紅色熒光粉Ｙ２Ｏ２Ｓ∶Ｅｕ是一種微紅色晶體，屬六方晶系，不溶于水，化學性質穩定。通過對其光致發光性能的研究，發現這種熒光粉在紫外輻照下能得到有效激發，其發射主峰在６２６ｎｍ附近。監控波長為６２６ｎｍ時，激發光譜最強峰位于３３０ｎｍ附近，在２８０～３７５ｎｍ范圍內激發強度較高，該熒光粉可匹配發光光譜主峰在３７５ｎｍ以下的紫光ＬＥＤ晶片。蘭州大學物理科學與技術學院的王志龍等學者研究了Ｅｕ３＋濃度變化對其發射光譜的影響。當Ｅｕ３＋濃度較低時，發射藍光和綠光的較高能級５Ｄ１和５Ｄ２的躍遷較為明顯，影響這種熒光粉的色純度。隨著Ｅｕ３＋含量的增加，產生交叉馳豫過程，藍光、綠光發射發生猝滅，可有效改善色純度。ＺｎＯ：Ｅｕ，Ｌｉ紅色熒光粉由于ＺｎＯ光材料穩定性較好。紅色熒光材料ＺｎＯ：Ｅｕ，Ｌｉ和ＺｎＯ：Ｌｉ＋作為基質合成的紅色熒的最大激發峰范圍都在３０～３７０ｎｍ范圍內，與３６５~３７０ｎｍ紫光ＬＥＤ晶片的發射４峰大部分相交，因而適用于三基色白光ＬＥＤ。四川大學化學工程學院的研究人員采用溶膠－凝膠法合成了紅色熒光粉ＺｎＯ：Ｅｕ，Ｌｉ，在摻雜元素銪和鋰的摩爾比為４∶１、乙酸鋅與檸檬酸三銨的摩爾比為１∶２、鍛燒溫度為６００℃的條件下可以合成出ＺｎＯ：Ｅｕ，Ｌｉ紅色熒光粉體。對樣品ＺｎＯ：Ｅｕ，Ｌｉ進行物相分析，沒有出現Ｅｕ２Ｏ３：和Ｌｉ２Ｏ的X-射線衍射峰，說明金屬元素Ｅｕ和Ｌｉ己進入ＺｎＯ晶格中，形成六方晶形結構。熒光粉晶體呈球形，粒徑平均在７０ｎｍ左右，且分布相對集中。Ｓｒ３Ａ１２Ｏ６新型紅色熒光粉清華大學化學系的研究人員利用水熱沉淀法合成了Ｓｒ３Ａ１２Ｏ６。在１８０℃和ｐＨ等于１４的條件下反應２４ｈ，獲得前驅物，經過２ｈ的高溫（１１００℃）固相反應獲得了鋁酸鍶化Ｓｒ３Ａ１２Ｏ６是一種新型紅色熒光粉，它的激發峰位于４６０～４７０ｎｍ范圍內，是與主峰為４６５ｎｍ藍光ＬＥＤ晶片相匹配的紅色熒光材料。合物Ｓｒ３Ａ１２Ｏ６。通過對純相Ｓｒ３Ａ１２Ｏ６粉末的熒光性質研究，發現該熒光粉樣品的最大激發峰位于４５９ｎｍ波長處，此外在４１５ｎｍ波長處有一小的激發峰。而樣品的發射帶落在６１５～６８３ｎｍ的波長范圍內，其中最大發射峰的波長位于６５５ｎｍ處。這表明在４５９ｎｍ波長的光激發下，樣品能夠發出紅色的熒光。ＬｉＥｕＷ２Ｏ８紅色熒光粉在紅色熒光粉ＬｉＥｕＷ２Ｏ８中附帶Ｓｍ３＋離子，將其應用在白光ＬＥＤ上的轉換效率為紅色熒光粉Ｙ２Ｏ２Ｓ∶Ｅｕ的6倍以上。熒光粉ＬｉＥｕＷ２Ｏ８激發最高峰在３９０ｎｍ附近，并有密集線譜，與４００ｎｍ以下的紫光ＬＥＤ晶片的發射光譜有較好的交疊。它的發射主峰在６１５ｎｍ（如圖１0所示），色純度很高。采用噴霧熱解法制備同一體系的紅色熒光粉（ＬＥＷ）。包含Ｌｉ、Ｅｕ、Ｗ等元素的前驅體溶液霧化后，流經智能升溫爐（９００℃）可得到成品。該熒光粉結晶度很高，粒徑在１μｍ左右，而且分布均勻（其它紅色熒光粉Ｍｇ４ＦＧｅＯ６：Ｍｎ和Ｍｇ５Ａｓ２Ｏ１１：Ｍｎ屬傳統的紅色熒光粉，前者價格比較貴，后者在生產過程中有較嚴重的污染。它們在４００ｎｍ以下均能有效的激發，其發射峰有６５７．５ｎｍ、６５０ｎｍ、６４０ｎｍ、６３０ｎｍ、６２５ｎｍ等５個窄的峰，具有較好的色純度。總結盡管白光LED紅色熒光粉的研究已經取得了較