白色發光二極管用藍色熒光粉的研究進展
上傳人:吳占超/劉杰/侯萬國 上傳時間: 2012-12-26 瀏覽次數: 165 |
作者 | 吳占超/劉杰/侯萬國 |
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單位 | 青島科技大學化學與分子工程學院 |
分類號 | TN104.3 |
發表刊物 | 《材料導報》 |
發布時間 | 2009年 |
WLED是半導體白色發光二極管(White light-emittingdiodes)的簡稱,是一種新型固態光源。與傳統的照明光源相比,WLED有許多優點[1],如效率高、能耗低、壽命長、體積小、響應快、無污染等,因此被喻為第四代照明光源。WLED應用前景廣闊,受到各國的高度重視。2006年日亞公司提供了100lrn/w的WLED工程制品并于當年正式投入生產,2008年完成了150 lm/W的產品研發。CREE公司生產出131 lm/W的WLED產品,發光效率高達70%左右。
實現WLED有3種方案:熒光轉換型、多芯片組合型、單芯片多量子阱型。(1)熒光轉換型:按半導體芯片發光波長為藍光或近紫外光,又劃分為2類,一種是藍光LED芯片激發黃光熒光粉組合成白光,另一種是近紫外光LED芯片激發紅、綠、藍三基色熒光粉組合成白光。(2)多芯片組合型:紅、綠、藍三基LED芯片組裝實現白光。(3)單芯片多量子阱型:同一半導體芯片發射多種顏色的可見光并組合成白光。
目前,熒光轉換型wL印是固體白光照明發展的主流。最早商業化的白光LED是日本的Nichia公司運用GaN基LED芯片所發的藍光(約450nm)激發黃色熒光粉YAG:Ces+實現自光,但這類白光LED由于缺少紅光區域的光譜,導致其顯色指數不好,而且其發光效率低。目前InGaN芯片的發射波長已經移至近紫外區[2],能為熒光粉提供更高的激發能量,進一步提高WLED的光強。由于紫外光不可見,紫外激發白光LED的顏色只能由熒光粉決定,因此顏色穩定,顯色指數高,使用近紫外InGaN芯片和藍、黃熒光粉或者與三基色熒光粉組合來實現白光的方案成為目前WLED行業發展的重點。藍色熒光粉是該方案中不可缺少的成分。對應用于WLED的黃色熒光粉YAG:Ce3+和紅色熒光粉的文獻報道較多,而藍色熒光粉的研究進展報道較少。本文主要介紹可用于WLED的近紫外光激發的藍色熒光粉的研究現狀及進展情況。
1、WLED商用藍色熒光粉
多鋁酸鹽BaMgAllo 017;EU2+(BAM)是一種目前商用的熒光轉換型藍色熒光粉,也是目前研究最多的藍粉。BAM最初主要應用于三基色熒光燈[3]和等離子顯示(PDP)中[4],由于其激發帶與近紫外InGaN芯片的激發光譜相匹配,現已應用于近紫外光激發的白色發光二極管[5’6]。
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