之后 1999 年,曾立华等人又在提纯步骤以及降低因 S 容易升华导致燃烧时的损失的 工艺方面进行了改进[18]。确定了温度约 1050 到 1150℃还原气氛下煅烧一到一个半小时为 当时的最优良工艺条件。2005 年,袁剑辉等人又在样品的发光强度及电压特性方面有了 新的研究进展,在不影响产物的物理化学性能的同时,对样品进行 Sm3+-Gd3+的双掺,由 于 Gd3+和 Y3+进行位置互换,由此使得铕离子对 Y3+位置互换造成的晶格问题得到大大改 善,降低了晶格畸变在无辐射情况下的能量损耗,实现了 Sm3+和 Eu3+之间的敏化效应, 从而使电压特性得到改善,发射强度也得到提升[19]。2008 年,罗希贤等人研制出了粒径 大约为 20nm 的 Y2O2S: Eu3+的红色荧光粉,并且确定了所得产物中 Y2O2S: Eu3+及 Y2O3: Eu3+的物相。2008 年蒋正伟采用了溶胶凝胶法,在 Y2O2S:Eu3+的表面敷了一层各项性质 都较为稳定的连续的、透明的、导电的 SnO2: Sb 薄膜,使得荧光粉的荧光强的得到大幅 度的提升,大约是未做处理时的 83%左右,与此同时的荧光粉也具有了优良的导电性能, 优化了电阻率。2008 年,Li 等人研制出 Y2O2S: Sm3+作为材料的一种新型红色荧光粉,主 要原理是使用硫脉作为助燃剂,Sm3+作为激活剂通过燃烧法所得[20]。通过研究,我们发 现紫外光和蓝光 LED 芯片的激发波长与这个系列的荧光粉激发波长相吻合,这有利于参 与白光 LED 的制备。Y2O2S:Sm3+的发射光谱与 Y2O2S: Eu3+相比较,发射范围甚至更加广。 所以,红色荧光粉应用在白光 LED 的补偿粉体方面,Y2O2S: Sm3+是可以胜任的。王志龙 等人利用硫融法制备成功了一种多晶粉末样品,该系列是以 Y2O2S: xEu3+(x 的取值范围 为 0.01 到 0.10)为主体,当 Eu3+含量变化,发射光谱也随之发生变化,Eu3+含量越高发 射光谱最大峰也右移,大约从 540nm 移动到 626nm[21]。当 Eu3+含量达到 0.09 时,得到发 射峰最大值。LED 中 Y2O2S: Eu3+荧光粉的应用范围十分广泛,但是该材料的缺点较为突 出,例如发光效率较低及色纯度不理想等,这还需要进一步的提高。
另一方面,作为发光基质材料,碱土金属硫化物体系用途也十分广泛,研究人员在这 一方面也进行了深入的研究和探索。总而言之,这是一类高效的红光材料,但是缺点反而 更加突出,碱土金属硫化物体系材料的物理化学性质非常不稳定,易使用不当,造成的后 果例如与 LED 中的芯片产生中毒现象,金属引线被慢性腐蚀,容易潮解,产生 H2S 这一
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腐蚀性强的气体,使得 LED 器件性能降低,甚至损坏。
1.3.2 氮化物体系红光荧光材料
最新新闻报道,现已研制出一种氮化物体系红光荧光粉材料,这种材料与碱土金属硫 化物体系红光荧光粉不同,它的物理化学性能较为稳定,不容易潮解。近期,以 Eu2+为 主的稀土激活的氮化物及氮氧化物收到多方人士的关注,研究进展迅速,从而制备出一种 新型的稀土发光材料。短期内便应用于白光 LDE 中,显著的提升了白光 LED 的显色性, 色温低,光谱全,使得白光 LED 达到一个新的水平上。M2Si5Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)是 该种体系红色荧光粉材料的主体,这种材料的物理化学性质都较优于碱土硫化物,而且淬 灭特性优良[22-23]。但遗憾的是,该种材料的制备环境要求苛刻,氮化物荧光粉合成时,不 仅需要还原气氛,还要求温度高达 1600℃,这样就要求设备性能极佳,而现在的工业化 生产想大规模的达到这样的要求几乎是不可能的。
1.3.3 氧化物体系红光荧光材料 氧化物体系材料种类非常丰富,接下来介绍几类常见的氧化物体系红光荧光材料。 氧化锌体系红光荧光材料即用氧化锌作为基质的红色荧光粉,这种荧光粉材料的稳定