新型LED氮氧化物荧光粉的开发与应用

新型LED氮氧化物荧光粉的开发与应用

从“十一五”计划开始，我国政府就把半导体照明工程作为一个重大工程进行推动。荧光粉是LED中最重要的关键技术和原材料之一，2011年国内LED荧光粉的需求量将达2.5亿元，并且随着LED技术的不断进步，对各种荧光粉的需求将会保持可观的增长率。但是目前国内缺乏新型、高端LED用荧光粉的自主核心技术，已经成为我国LED产业发展的瓶颈。

 铈掺杂的钇铝石榴石(YAG:Ce3+)是最早被广泛应用于白光LED中的一类荧光粉[1]，但是其发射光谱中红色成分较少，难以制作高显色指数、低色温的白光LED。通过在YAG:Ce3+中加入(Ca,Sr)S:Eu2+、(Ca,Sr)Ga2S4:Eu2+红绿色荧光粉可以实现高显色指数、低色温白光LED，但是由于这类碱土金属硫化物的物理化学性质不稳定，易潮解、挥发出硫化氢，具有腐蚀性，等诸多严重问题，无法满足制作LED的需要[2]。后来人们发现了一类热稳定性和化学稳定性优异的红色荧光粉，能完全替代碱土金属硫化物实现高显色指数、低色温白光LED，这类荧光粉具有硅氮(氧)四面体结构，因此被称为氮氧化物[3-4]。

 氮氧化物荧光粉由于其独特的激发光谱(激发范围涵盖紫外、近紫外、蓝光甚至绿光)以及优异的发光特性(发射绿、黄、红光;热淬灭小、发光效率高等)，材料本身无毒、稳定性好，因此非常适合于应用在白光LED中，特别是蓝色芯片的白光LED的应用，因而受到了科学界和产业界的极大关注。国外着名的照明公司，如OSRAM，Philips，GE，日亚化学，松下电器，丰田合成，三菱化学，夏普等，及国内的部分公司都在积极开发氮氧化物荧光粉并逐步开始应用采用了氮氧化物荧光粉的白光LED产品。