基于LED用红色荧光粉研究进展的研究
LED是目前世界上最为环保、节能、寿命长、响应速度快的一种光电半导体器件，得
到了广泛的应用。在LED的制备过程中，为了提高其发光效率和效果，使用荧光粉对LED
进行包覆和照射。荧光粉作为LED的外层材料，可将LED所发出的蓝光或紫光转化成白光
或其他颜色的光，同时还可提高LED的发光亮度和色纯度。其中，红色荧光粉可将蓝色或
紫色LED的光转化为红光，具有广泛的应用前景。本文将对基于LED用红色荧光粉研究进
展进行介绍。
一、红色荧光粉的种类与制备方法
目前，用于LED的红色荧光粉主要有硅酸盐荧光体、氮化锑基荧光体、氧化锌红色荧
光粉和硝酸锶基荧光体等。其中硅酸盐荧光粉和氮化锑基荧光粉的发光效率最高，但价格
较贵；而氧化锌红色荧光粉和硝酸锶基荧光体价格便宜，但光效不高，应用范围较窄。因此，目前硅酸盐荧光体和氮化锑基荧光体被广泛应用于LED红色荧光粉的制备中。
硅酸盐荧光粉的制备方法主要分为高温合成法和溶胶-凝胶法两种。高温合成法是指
将硅酸盐、硼酸、钙酸和稀土发光材料等原料按一定比例混合后在高温下进行反应得到光
学性能良好的荧光体。溶胶-凝胶法是指将硅酸盐、硝酸铵等化合物在一定温度下混合，
形成凝胶，再经过热处理和煅烧等工艺制成荧光体。氮化锑基荧光体的制备方法可分为溶
胶-凝胶法、共沉淀法和物理雾化法等多种。
红色荧光粉可用于汽车车灯、路灯、室内照明、LED显示屏、植物生长灯等领域，应
用需求广泛。当前，我国在LED红色荧光粉的应用研究方面也有很多进展。
1. 高效红色荧光粉的研究
高效红色荧光粉可以提高LED的光电转换效率和光谱效率，使LED的光输出达到最大值。一些研究者通过控制硅酸盐荧光粉晶体结构的方法，成功地制备了高效的红色荧光粉。例如，利用单晶方法制备出具有高度规则性的荧光粉单晶，可以大大提高LED的亮度和发
光效率。
现有的红色荧光粉具有较强的吸湿性和灰尘附着性，影响了荧光粉的性能和潜在应用。因此，一些研究者提出了表面修饰的方法，例如采用聚乙烯醇作为包覆材料，可以有效地
减小荧光粉的吸湿性和灰尘附着性，提高荧光粉的发光强度和稳定性。
添加少量的其他元素（如锰、铜、钴等），可以有效地增强红色荧光粉的发光性能。
例如，在硅酸盐荧光粉中掺杂一定量的钴可以增加其发光强度和光纯度，提高LED的光亮度。
微波合成是一种新兴的荧光粉制备技术，其主要优点是反应时间短、温度控制精度高、产物粒度小等。一些研究者采用微波加热法制备硅酸盐荧光粉和氮化锑基荧光粉，可以获
得高品质的红色荧光粉。
三、结论
随着LED技术的不断发展，红色荧光粉作为重要材料之一，对提高LED的发光效率和
性能发挥着重要作用。目前，关于LED用红色荧光粉的研究主要集中在高效红色荧光粉的
制备、表面修饰、掺杂和微波合成等方面。未来，可进一步探索红色荧光粉的制备方法、
红色荧光粉在不同应用场合中的性能研究等，为推动LED行业的发展做出更大的贡献。
基于LED用红色荧光粉研究进展的研究 LED是一种半导体光源，具有体积小，寿命长，节能环保等优点，在现代照明和显示领域得到了广泛的应用。而LED的发光效果的优劣，则取决于LED材料的选择和设计。红色荧光粉是一种常用的LED材料，通过与LED的结合，可以产生出红色的光线。基于LED用红色荧光粉的研究一直备受关注，相关的研究进展也在不断推进。 一、红色荧光粉的特性 红色荧光粉是一种能够在受到紫外线激发后产生红色荧光的物质。它在LED照明领域的应用主要是用于发射红光或者作为辅助材料，通过它的发光特性来调整LED的光谱特性，使得LED发出的光线更加接近自然光，这样可以提高LED的照明效果，减少颜色偏差。 红色荧光粉的发射光谱范围一般为600-700nm，这个范围正好覆盖了人眼对于红光的感知范围，因此红色荧光粉在LED照明中的应用是非常广泛的。不同种类的红色荧光粉在发射光谱、发射效率等方面都会有所不同，因此需要根据具体的应用需求选择合适的红色荧光粉。 二、基于LED用红色荧光粉的研究现状 1. 红色荧光粉的合成方法研究 红色荧光粉的合成方法对于LED的性能具有重要影响，目前研究人员主要通过固相法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等方法来合成红色荧光粉。这些方法在提高荧光粉的发射效率、改善荧光粉的颗粒形貌、控制荧光粉的发射波长等方面都取得了一定的进展，为LED的照明性能提升提供了技术支持。 2. 红色荧光粉与LED封装技术研究 LED封装技术是指将LED芯片、导电线和封装树脂等材料封装在一起，形成可独立使用的LED灯具的过程。红色荧光粉作为LED的辅助材料，与LED封装技术结合，可以改善LED 的发光特性，提高LED的光谱质量，同时还可以降低LED的发热量，延长LED的使用寿命。目前，研究人员已经开始探索红色荧光粉与LED封装技术的结合，在这一领域也取得了一些令人振奋的成果。 LED显示技术是一种不间断发展的技术领域，而红色荧光粉作为LED显示技术中的重要材料，其在色彩还原、显示效果、能耗等方面的性能都备受研究人员的关注。当前，研究人员主要集中在提高红色荧光粉的发光效率、扩展红色荧光粉的应用范围、降低红色荧光粉的成本等方面进行研究，以期望进一步提升LED显示技术的性能和应用前景。 三、红色荧光粉的未来发展趋势
荧光粉发展现状与趋势 首先因为LED只能发单色光,所以白光LED主要是由以下方式混合出来。 方法1为多晶片混光技术，分别把红、蓝、绿3晶片或蓝光、黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以达到混成白光的目标。其中又以红、蓝、绿多晶片混光技术呈现的色彩饱合度及演色性(Color Rendition)最佳，但还须克服晶片光衰程度、热源过度集中产生散热封装等问题。若有任何一晶片提早失效，就无法得到所需白光的光源。 方法2是以紫外光LED激发均匀混合之蓝色、绿色、红色萤光粉，使其激发出一定比例之3原色进行混光而输出白色。三波长白光发光二极体具有高演色性优点，但却有发光效率不足及混光不均的缺点。 方法3在蓝光LED的周围= 充混有黄光YAG(Yttrium Aluminum Garnet)萤光粉的胶，并使用波长为400~530nm的蓝光LED，发出光线激发黄光YAG萤光粉产生黄色光，但同时也与原本的蓝光混合，进而形成蓝黄混合之二波长的白光。 然后我主要介绍的是方法二, 荧光粉涂敷光转变法是制造白光LED 的主要途径之一,目前已经商业化的产品绝大多数是用这种方法制造的。在这种方法中,荧光粉作为光的转换物质,所起的作用是至关重要的,它直接影响白光LED产品的发光效率、使用寿命、显色指数、色温等主要指标。随着LED 芯片技术的突破,LED 发光效率将逐步接近其理论发光效率,荧光粉的性能好坏将直接决定LED 光源的产品性能。目前能够匹配蓝光、近紫外光或其它芯片的荧光粉还不多,需要开发发光效率高、使用寿命长、显色指数高、物理性能和化学性能更加稳定、制备工艺更为简单的荧光粉。 通过激发荧光粉来形成白光。 在实现白光LED的各种方法中，荧光粉转换法是已经得到应用并且具有潜力的方法。PC—LED的发光原理是：在低压直流电的激发下，Ga(In)N芯片发射蓝光(～460nm)或近紫外光(～395nm)，激发涂覆在芯片上面的荧光粉发射出可见光，并混合组成白光。 优点是成本低和容易生产,缺点是光效较低，且发光的均匀度不好，光谱成分中缺少红光，造成色温偏高。 白光LED的荧光粉，主流是与蓝色组合使用的黄色荧光粉。而现在，正逐渐向发出红色光和绿色光的荧光粉过渡。 黄色荧光粉 31411 硅酸盐体系的Srx EuySiO5 该荧光粉随着Eu2 + 掺杂浓度的增加,发射峰强度逐渐增大,当Eu2 + 的浓度为0103 时,Sr2197 Eu0103 SiO5有最大值,而随着Eu2 + 掺杂浓度的进一步增加, 发射峰强度明显减弱。同时,发射光谱峰值随Eu2 + 浓度的增加先红移(Sr2195 Eu0105 SiO5 在Eu2 + 浓度为0105 时
白光led用铌酸盐基红色荧光粉的合成与表征-回复白光LED（Light Emitting Diode）是一种使用多种颜色LED芯片混合发光的光源。为了实现白光发光，一般采用蓝光LED芯片与黄色荧光粉的组合。然而，由于黄色荧光粉对于红色光的转化效率较低，结果导致了白光LED中红光的不足。为了解决这个问题，可以使用铌酸盐基红色荧光粉来增加红光的发射。 一、合成红色荧光粉 合成铌酸盐基红色荧光粉可以采用溶胶-凝胶法。首先需要准备一系列原料，包括铌酸铅和一种稳定剂。将铌酸铅和稳定剂混合，然后加入适量的溶剂（例如水），并搅拌混合物。接下来，将混合物加热到一定温度，并持续搅拌。在此过程中，溶剂会蒸发，形成一个类似凝胶状的物质。然后将这个凝胶状物质进行烧结，以得到具有红色荧光的铌酸盐基红色荧光粉。 二、表征红色荧光粉的性质 为了确定合成的铌酸盐基红色荧光粉的性质和发光特性，需要进行一系列的表征实验。 1. 光学特性测量：可以利用紫外-可见（UV-Vis）分光光度计测量红色荧光粉在不同波长下的吸收和发射光谱。这些光谱可以提供红色荧光粉在可
见光区域的吸收峰和发射峰，以及光谱形状的信息。 2. 结构分析：可以使用X射线衍射（XRD）技术对红色荧光粉的晶体结构进行分析。通过测量样品衍射出的X射线的角度和强度，可以确定红色荧光粉的晶体结构和晶胞参数。 3. 发光性能测试：可以利用荧光光谱仪对红色荧光粉的发射光谱进行测量。这可以提供红色荧光粉在不同激发波长下的发射峰和发射强度。 4. 稳定性测试：可以将红色荧光粉暴露在不同环境条件下，如湿度、温度和光照等，并测量其发光性能的改变。这可以评估红色荧光粉的稳定性和适用性。 5. 应用性能评估：将合成的红色荧光粉与蓝光LED芯片和黄色荧光粉进行混合，制备白光LED器件，然后测试其光效、色纯度和颜色稳定性。这可以评估铌酸盐基红色荧光粉在白光LED中的效果和性能。 通过以上一系列的表征实验，可以全面了解和评估合成的铌酸盐基红色荧光粉的性质，并为其在白光LED中的应用提供科学依据。这样的研究对于改善白光LED的性能，提高其应用范围具有重要意义。
基于LED用红色荧光粉研究进展的研究 一、红色荧光粉的研究进展 红色荧光粉作为LED照明领域中的重要材料，其研究一直备受关注。目前，红色荧光 粉的研究主要集中在材料结构设计、发光效率提升和稳定性等方面。 1.材料结构设计 针对红色荧光粉在LED照明中的应用，研究人员通过调控材料的化学组成和晶体结构，设计出具有高发光效率和稳定性的红色荧光粉。传统的红色荧光粉主要是采用硫化物和氧 化物作为主要材料，但其发光效率低、色纯度差等问题制约了其在LED照明中的应用。研 究人员开始尝试利用新型的化合物材料，如硅酸盐、硫酸盐等，来设计具有优良发光特性 的红色荧光粉。通过精密的合成和结构优化，有效提升了红色荧光粉的发光效率和色品质，为LED照明领域的发展提供了新的材料选择。 2.发光效率提升 提高红色荧光粉的发光效率是当前研究的一个重要方向。目前，研究人员主要通过优 化荧光粉的结构和化学成分，提升其发光效率。通过控制材料的能带结构和激发态的形成，实现了红色荧光粉的发光效率显著提升。还有研究表明，在红色荧光粉中引入稀土元素离 子或是过渡金属离子，可以有效提高其发光效率和色品质。这些方法的应用为红色荧光粉 的研究提供了新的思路和途径。 3.稳定性研究 红色荧光粉在LED照明中的稳定性也是研究的重点之一。随着LED照明的广泛应用，LED灯具的稳定性和寿命成为了研究的热点。在红色荧光粉的研究中，研究人员通过控制 材料的结晶形貌、表面态和缺陷结构等方面，提高其在高温、高湿等恶劣环境下的稳定性 和耐久性。还有研究表明，在红色荧光粉中引入适量的稀土元素或是过渡金属元素，可以 有效提高其光化学稳定性和抗氧化性，从而延长LED照明产品的使用寿命。 二、红色荧光粉在LED照明中的应用前景 随着红色荧光粉研究的不断深入，其在LED照明领域的应用前景也变得更加广阔。在 室内照明、汽车照明、显示屏等领域，红色荧光粉都有着广阔的应用前景。 1.室内照明 在室内照明领域，人们对光的舒适度和色品质要求越来越高，而传统的LED照明产品 往往存在色温过高、色彩不饱和等问题。而红色荧光粉的应用可以有效提升LED照明产品
金属离子改性磷酸盐基LED用荧光粉的制备及性能研究 金属离子改性磷酸盐基LED用荧光粉的制备及性能研究 引言： 随着半导体照明技术的不断发展，LED（Light Emitting Diode）作为一种高效、环保的照明光源正逐渐取代传统光源。为了提高LED的发光效率和发光颜色的稳定性，许多研究者开始关注荧光粉的研究。本文通过金属离子改性磷酸盐基LED用荧光粉的制备及性能研究，旨在探讨金属离子改性对荧光粉发光性能的影响，为提高LED的发光效率和色彩呈现提供参考。 制备方法： 本次研究中选取了磷酸盐基荧光粉作为材料，并采用溶胶-凝 胶法进行制备。首先，采用无水乙醇溶解磷酸二氢铵，并在控制温度下慢慢加入金属离子（如Cu2+、Mn2+等），搅拌均匀 形成溶胶。然后，将溶胶转移到火焰中加热，使其发生火焰凝胶化反应。随后，将粉末在空气中进行煅烧，去除残余的有机物和水分，得到金属离子改性磷酸盐基荧光粉。 表征与性能研究： 通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对所制备的金属离子改性磷酸盐基荧光粉进行表征。XRD结果表明，所制 备的荧光粉呈现出明显的晶体结构，且晶体结构与纯磷酸盐基荧光粉存在差异。SEM观察显示，制备的荧光粉粒径均匀分布，且有较好的结晶形态。 进一步研究了不同金属离子对荧光粉的发光性能的影响。通过光致发光（PL）光谱和发光强度测量，测试所制备的金属离子改性磷酸盐基荧光粉的发光性能。实验结果显示，不同金属离子的加入导致荧光粉的发光峰位和发光强度发生变化。以
Cu2+为例，加入Cu2+后荧光粉的发光峰位红移，并且发光强 度显著增强。这表明金属离子的加入有效地改善了荧光粉的发光性能。 讨论与展望： 通过金属离子改性磷酸盐基LED用荧光粉的制备及性能研究，我们可以得出以下结论：金属离子的加入可以改变荧光粉的晶体结构和形态，提高其发光性能。尤其是Cu2+离子的加入可 以显著提高荧光粉的发光强度，并实现发光峰位的调控。然而，本次研究仅仅是对金属离子改性磷酸盐基荧光粉的初步研究，还存在一些问题有待解决。例如，如何进一步提高荧光粉的发光效果，如何实现更加精确的发光颜色调控等。值得进一步的研究和探索。 总结： 本文通过金属离子改性磷酸盐基LED用荧光粉的制备及性能研究，探讨了金属离子对荧光粉的发光性能的影响。实验结果表明，金属离子的加入可以明显改善荧光粉的发光性能，提高发光强度和发光峰位的调控。然而，本次研究还存在一些未解决的问题和待解决的挑战，需要进一步研究和改进。相信通过持续的努力和创新，金属离子改性磷酸盐基LED用荧光粉的制备和应用将会有更大的突破和发展 总的来说，金属离子的加入对荧光粉的发光性能有明显的改善作用。以Cu2+为例，加入Cu2+可以导致荧光粉发光峰位 红移，发光强度显著增强。这说明金属离子的加入有效地改善了荧光粉的发光性能。然而，本次研究只是初步探索金属离子改性磷酸盐基荧光粉，还需要进一步研究和解决一些问题，例如如何进一步提高荧光粉的发光效果和实现更精确的发光颜色
白光LED用红色荧光粉的探讨 白光LED概述 随着社会的进步和发展，能源和环境问题越来越成为当今世界着重关注的问题，节约能源、保护环境越来越成为社会进步的主要动力。人们日常生活中对照明用电的需求占总消耗电量的十分大的比例，但目前存在的传统照明方式存在耗电量大、使用寿命短、转换效率低、污染环境等缺陷，因而不符合现代社会节约能源保护环境的宗旨，因此需要有一种符合社会发展需求的新的照明方式来代替传统照明方式。 经研究工作者不断努力，制备出具有相对于较长使用寿命、转换效率高且对环境污染低的绿色照明方式即半导体白色发光二极管简称WLED，对比传统的照明方式，WLED具有效率高、无汞污染、低碳排放、寿命长、体积小、节能等优点，这使得它被广泛应用于交通运输、照明显示、医疗器械和电子产品等领域。 同时LED已被公认为21世纪最有价值的新光源。在同等的照明条件下，WLED的能耗相当于荧光灯的50%，是白炽灯的20%。目前，全球传统照明用电约为世界总能耗的13%，若用WLED来取代全球传统的照明光源，则会减少一半左右的能耗，其节能效果显著，经济效益客观。 目前，被誉为第四代照明器件的白光发光二极管(WLED)由于其优异的性能深受人们的重视，人们对白光LED的研究逐渐加强，其设备在显示和照明等许多领域具有广泛的应用。 1993年，GaN蓝光发光二极管(LED)技术首次取得突破，推动了LED 向前发展。起初，研究者们利用GaN作为蓝色发光光源，采用荧光粉转
换的方法实现了单个LED的白光发射，加快了LED进入照明领域的脚步。 WLED最大的应用就是在家用照明领域，但就目前的研究状况来，WLED仍然存在很大的问题，为了使WLED能够尽快的走进我们的生活中，我们需要不断的改进和提高其发光效率、显色性以及使用寿命等特性。虽然目前LED光源还不能完全替代人类使用的传统光源，但随着科技的发展，LED灯会越来越普及。 白光LED用红色荧光粉的研究 现有技术所研制出的白光LED荧光粉普遍存在显色指数低、色温高、偏向于冷白光等问题，主要的原因是所制备的荧光粉中缺少红光成分，因此研究具有高效率的红色荧光粉尤为重要。按目前研究状况，按基质材料分类可主要分为以下几种体系。 1.硫化物、硫氧化物和氧化钇体系 碱土金属可以用来充当硫化物红色荧光粉基质的阳离子，Eu2+为硫化物荧光粉的激活离子且这类荧光粉的发光效率也较高，在白光中的应用十分广泛。一些学者利用固相反应法将Ca元素掺入到SrS：Eu2+基质，制备出了(Cax,Sr1-x)S：Eu2+红色荧光粉材料，通过研究测试发现：掺杂剂的引入会引起样品发射峰位置的改变，当Ca2+浓度的增加时，会使主发射峰位置向长波方向移动，并且强度也随之增强。 以氧化钇或硫氧化物为基质的红色荧光粉其激活离子通常选用 Eu3+，激发峰在通常在350nm、380nm、460nm范围处，另一些学者研制
蓝光LED激发Cr^(3+)掺杂宽带近红外荧光粉研究进展王长建;乔旭升;樊先平 【期刊名称】《发光学报》 【年(卷),期】2022(43)12 【摘要】宽带近红外光源可广泛应用于非侵入式探测、军事侦查、食品检测、医疗成像等领域。采用近红外(NIR)荧光粉和蓝光LED芯片组合成荧光转换发光二级管,作为NIR光源,具有技术成熟、结构紧凑、成本低等优点。本文综述了蓝光LED 激发Cr^(3+)掺杂宽带近红外荧光粉研究进展。首先,回顾了Cr^(3+)发光的晶体场理论,并根据材料体系梳理了近来报道的Cr^(3+)掺杂近红外荧光粉;其次,鉴于近红外荧光粉在光谱范围、耐温性、输出功率、电光转化效率等方面依旧存在不足,总结了在机理上优化光谱学性能、改善热猝灭性能和电光转换效率的研究工作;最后,较全面地总结了Cr^(3+)掺杂NIR荧光粉的器件化应用研究进展。 【总页数】16页(P1855-1870) 【作者】王长建;乔旭升;樊先平 【作者单位】浙江大学材料科学与工程学院 【正文语种】中文 【中图分类】O482.31 【相关文献】 1.基于紫外或蓝光LED激发的Eu3+和Bi3+共掺杂LaMgB5O10红色荧光粉 2.白色发光二极管用荧光粉研究进展(Ⅰ)——蓝光或近紫外光发射半导体芯片激发的荧
光粉3.Cr3+掺杂的宽带近红外荧光粉及其研究进展4.Cr^(3+) 、Yb^(3+) 共掺杂LaSc_(3) (BO_(3))_(4) 近红外荧光粉的发光与器件性能5.Cr^(3+)掺杂 CaLu_(2)Al_(4)SiO_(12)宽带近红外荧光材料发光性能与器件研究 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
研究荧光粉的国家项目 荧光粉是一种能够在黑暗中发光的粉状物质，广泛应用于荧光灯、荧光显示屏、夜光材料等领域。由于荧光粉具有较高的亮度、长时间的发光特性以及多种颜色选择，因此受到越来越多的关注。为了进一步了解荧光粉的性质、合成方法和应用领域，国家启动了相关的研究项目。 一、荧光粉的性质研究 荧光粉的研究涉及其发光机制、光谱性质、化学稳定性等方面。针对这一问题，国家项目的参考内容主要包括荧光粉的化学成分分析方法、光谱分析仪器、发光机制研究等方面。此外，荧光粉的光谱性质也是研究的重点之一，可通过紫外-可见光吸 收光谱、激发光谱、发射光谱等方法进行测试和分析。参考内容还包括荧光粉在不同环境条件下的化学稳定性测试和评估方法。 二、荧光粉的合成方法研究 荧光粉的合成方法研究对于提高荧光粉的性能、降低成本具有重要意义。国家项目的参考内容包括经典的湿法合成方法、固相法合成、气相法合成等方面。其中，湿法合成方法是最常用的方法之一，主要通过化学反应合成荧光粉。参考内容还可以介绍一些常用的合成助剂、合成反应的条件控制方法等，以提高荧光粉的合成效率和质量。 三、荧光粉在照明和显示领域的应用研究 荧光粉在照明和显示领域的应用广泛，国家项目的参考内容中可以涉及荧光粉在LED照明、荧光显示屏、荧光笔等方面的
应用研究。内容可以包括研究不同颜色荧光粉在LED照明中的效果、荧光粉在显示屏中的应用效果等。此外，也可以介绍荧光粉在其他领域的应用，如夜光材料、生物荧光成像等。 四、荧光粉的环境与健康安全评估 国家项目的参考内容中应包括荧光粉的环境安全性和健康安全性的评估方法。内容可以包括荧光粉对环境的影响评估、荧光粉的毒性测试方法等。此外，也可以参考相关研究对荧光粉的生物分解性质、生物毒性、潜在的环境污染风险等进行评估。 综上所述，荧光粉的研究项目涵盖了荧光粉的性质研究、合成方法研究、应用研究以及环境与健康安全评估等方面。这些研究将有助于更好地理解和应用荧光粉，促进荧光粉相关领域的发展和创新。
一种应用于白光led器件中的红色荧光粉及其合成方 法 Red phosphor is an essential material used in white light LED devices to achieve high color rendering index. It plays a crucial role in providing the warm white light needed for various lighting applications. The synthesis of red phosphor involves a complex process of combining different chemical compounds to achieve the desired properties. The development of efficient and cost-effective methods for producing red phosphor is vital for the advancement of LED technology. 红色荧光粉是用于白光LED器件中的一种关键材料，以实现高色彩再现指数。它在提供各种照明应用所需的暖白光方面起着至关重要的作用。红色荧光粉的合成涉及将不同的化合物组合在一起，以实现所需的特性。开发高效、成本效益的红色荧光粉生产方法对于LED技术的进步至关重要。 One of the primary challenges in the synthesis of red phosphor is achieving the desired emission spectrum while maintaining high efficiency. The red phosphor must emit light in a specific range of wavelengths to create the warm white light characteristic of
Led用含氮化物红色荧光粉研究 随着科技的不断进步，Led灯的应用越来越广泛，其具有 节能、长寿命、环保等优点，受到了广泛的关注和普及。而Led灯的颜色属性也是一大关键，如何使Led灯的颜色更加丰富、鲜艳就成了许多研发人员的研究方向。在众多研究方法中，使用含氮化物红色荧光粉作为Led灯中心研究之一，曾经得到了令人振奋的结果。 一、含氮化物红色荧光粉的研究历程 最早的LED灯的颜色很有限，一般只有红色、绿色、蓝色的单色LED灯。而且这些颜色是通过在LED芯片中添加不同的化合物实现的，这种方法族在加深色彩上的限制。近年来，由于磷化物LED的快速发展，使其颜色实现了一定的扩展。但是，单一的材料无法适用所有颜色，特别是红色的光输出，磷化物材料的效率非常低。所以人们就开始研究其他材料，含氮化物就进入了人们的视野。 含氮化物在红色颜色中表现出色彩的多样性。相对于磷化物LED，含氮化物LED的亮度更高、寿命更长，耐高温抗光衰 性更好，是一种非常优秀的发光材料。当发射波长大于650nm 时，含氮化物可以显示出红色颜色和近红外颜色三种颜色。其不仅在LED行业中发挥了巨大的作用，同时也得到了激光材料研发、高温材料研发等领域的广泛应用。 二、含氮化物作为LED用荧光粉研究的发展趋势
2013年，日本大阪大学基于荧光粉材料的发光机理展开了研究。其研究团队首次利用含氮化物红色荧光粉应用于发光二极管中的制备。该研究团队还在针对当前市场上主流的 7-10V LED发光机芯结构中，提出了一种含氮化物发光材料制备的解决方案，成功实现了红光LED-LD及激光的实验验证。 当时，人们对这种新型材料的表现和性能非常感兴趣，由于含氮化物具有独特的光电特性，可以用来制备寿命长、亮度高的LED产品。同时，与此可比，研究成本也比较低。千切片和寿命测试结果均表明，含氮化物制备的LED具有良好的可靠性，虽然其内部量子效率很低，但它在转换效率和输出量上具有优势。 三、含氮化物广泛应用于LED颜色的深入研究 目前，含氮化物荧光粉已经被广泛应用于LED颜色的深入研究中。与此同时，也有不少国内外科研机构开始着手研究含氮化物荧光粉的制备技术、成分组成等方面的问题。 传统的红色LED产品市场发展不慢，但是目前市场上的大多数红光LED产品仍然使用磷光粉上色，因为商业上的考虑和障碍，追求高效的红光LED技术市场大限度地受到了阻碍。而含氮化物技术的发展则为红光LED的高效化研究带来了更多的希望和空间。 总之，含氮化物红色荧光粉材料的制备和开发有着广阔的应用前景和开发空间，它有着良好的发光性能，并且可以在LED颜色的深入研究中发挥其潜力。在之后岁月里，更多的科
LED灯丝中荧光粉的配比研究 作者：杨文李霞 来源：《新材料产业》2021年第01期 1 引言 140多年前，美国著名科学家托马斯·阿尔瓦·爱迪生（Thomas Alva Edison）发明了人类史上最早的电光源——白炽灯，将世界引入了人工照明时代[1]。如今，全球气候变暖趋势严峻，土地沙漠化也越来越严重，低效率的白炽灯意味着需要消耗更多的能源资源，也意味着更多的二氧化碳被排放到大气中。随着人们逐渐对节能环保提高重视，低耗能的产品越来越受到大家的欢迎，节能、环保、高光效、长寿命的发光二极管（LED）产品受到了广大消费者的热烈追捧，同时国家的大力推广，使得LED渐渐成为未来主流的照明光源，会更广泛应用于商业照明、家居照明、工业照明、户外照明等领域。 目前，市场上主流的LED照明光源，有插件LED、贴片LED、集成大功率板上芯片封装（COB）等种类，因为照明光源需要有一定的光强，并且光线的均匀性也要好，所以LED照明光源通常都需要安装一个用来反射或折射的光学器件，额外的光学器件不仅影响照明效果，还阻碍部分光线的吸收，降低LED照明光源的能效，如不加这些光学器件，光线就只能平面射出[2]。LED灯丝就突破了这一限制，它由数个微型LED芯片通过串联的方式封装在LED灯丝支架上，采用回流焊技術。这种封装方式，可以达到360°全周角度发光，不用额外增加实现反射或折射效果的光学器件，避免了因折射或反射导致的光损，满足人们全周发光的需求，增强了人们的照明体验，达到照明和节能的均衡[3]。 2 LED灯丝局限性 近几年，LED灯丝产品在照明市场上一直处于风口浪尖，其在2013年崭露头角的时候，当时存在着很大的争议，很多人认为LED灯丝存在散热不良、功率不高、性能不稳定等问题，甚至说“LED灯丝是走回头路”，国内市场前景不甚明朗，很多业内人士并不太看好LED 灯丝，在自主研发的过程中也走了不少崎岖的路。LED灯丝技术发展至今，各企业生产工艺都不相同，良莠不齐，没有统一的行业标准，但是随着晶科电子（广州）有限公司、飞利浦（中国）投资有限公司、通用电气（中国）有限公司、木林森股份有限公司、欧司朗（中国）照明有限公司等国际大厂入局LED灯丝市场，LED灯丝的技术瓶颈连续突破，生产工艺突飞猛进，技术越来越成熟，所谓的散热不良、功率不高、性能不稳定等问题已经得到了很大的改善。但是，其还存在一个重大的缺陷，该缺陷也是LED光源领域共同面临的困境，即光效与显示指数不可兼得。
基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展 一．引言 固体白光发光二极管将成为21世纪新一代节能光源。要实现白光的重要途径之一是利用稀土发光材料的荧光转换技术，把InGaN半导体管芯发射的460 nm蓝光或400 nm近紫外光转换成白光。 二．黄光荧光粉 日本日亚化学公司于1996年首先研制出发黄光系列的钇铝石榴石（yttrium aluminum garnet，YAG）荧光粉配合蓝光LED得到高效率的白光光源。近年来，科研人员对钇铝石榴石系列荧光粉的制备、物理性能、发光性能进行了大量的研究。 图1为采用不同方法合成的YAG:Ce荧光粉的发射光谱，从图中可以看出，由燃烧法和固相法合成样品的发射光谱与采用溶胶凝胶法和共沉淀法合成的样品有明显的红移，可能是由于后两种方法得到的样品颗粒较小而导致表明张力较大。台湾大学刘如熹等用固相法合成了Ce，Gd取代Y，Ga取代Al的Y3Al5O12，研究得出只需少量Ce取代就可实现黄色荧光。Gd取代Y时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有红移现象。Ga取代Al时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有蓝移现象。通过调节Gd，Ga的量可使发射光谱在510~560 nm之间变化。 图1不同方法合成的Y AG:4%Ce荧光粉的发射光谱（(a)燃烧法，(b)溶胶凝胶法，(c) 共沉淀法，(d)高温固相法）
由于商用的发射蓝光的InGaN的发射波长在460 nm附近变动，因此，为了保持发射白光，YAG:Ce3+的发射波长和色坐标也必须相应变动。为此，可改变Ce3+的掺入浓度或调整Y3Al5O12的组成。随着Ce3+的掺入浓度的增大，发射峰值移向长波，当以Gd3+部分取代Y+，或以Ga3+或In3+部分取代Al3+，可使Ce3+在Y3-x Gd x Al5O12或Y3Al5-y M y O12(M=Ga3+或In3+)中的发射波长发生相应的变动，随着x的增大，发射波长移向长波；随着y的增大，发射波长移向短波，同时，发光强度都下降。使用YAG:Ce制得的白光LED的显色指数在82左右。为了提高显色指数，研究了YAG:Ce中加入一些的发射红光的稀土荧光粉，或加入发射红光的稀土荧光粉和发射绿光的稀土荧光粉的多色混合的方法，使显色指数提高到92。在此基础上改进的还有(Y,Gd)3Al5O12:Ce。 除钇铝石榴石结构的黄光荧光粉外，Park等人报道了用高温固相法合成的Sr3SiO5:Eu2+，并将Ba2+和Eu2+共掺杂Sr3SiO5得到橘黄色荧光粉，与Sr2SiO4:Eu2+黄色荧光粉、InGaN蓝光LED芯片组合而成暖白光LED，相关色温Tc在 2500-5000 K之间，显色指数高于85。色坐标为(x=0.37,y=0.32)，流明功效为20~32 lm/W。该体系白光发射的流明功效优于传统的YAG:Ce3++InGaN体系。与YAG:Ce 相比，Sr3SiO5:Eu2+具有更优的温度特性，随温度升高，YAG:Ce3+发射强度降低，而Sr3SiO5:Eu2+的发射强度逐渐增强。这可能是由于Sr3SiO5:Eu2+具有更稳定的结构所致。 La1-x Ce x Sr2AlO5黄色荧光粉在450 nm波长激发下，发射谱为宽带谱峰峰值为556 nm，半高宽为116 nm。随着Ce3+浓度的增加，发射峰值逐渐向长波方向移动。用该荧光粉制备的白光LED的显色指数和流明效率分别为85和20 lm/W。其它有关报道蓝光LED激发的黄色荧光粉有：Li2SrSiO4:Eu2+，Ca2BO3Cl:Eu2+，Sr3SiO5:Ce3+,Li+，Ca-α-SiAlON:Eu2+，Li-α-SiAlON:Eu2+，Ba2Si5N8:Eu2+等。 三．绿光荧光粉 能被蓝光LED激发的绿光荧光粉不多，主要以卤硅酸盐体系为主。二价铕激活氯硅酸镁钙Ca8Mg(SiO4)4Cl2绿色荧光粉在460 nm波长的蓝光激发下，发射谱峰值在500 nm附近。Ca3SiO4Cl2:Eu2+荧光粉，激发光谱峰位于260-470 nm之间，因此它既能与UV LED(350-410 nm)匹配，也能与蓝光LED(450-470 nm)匹配，发射出峰值为505 nm绿色荧光。硫化物体系主要报道的是Ga2S3:Eu2+荧光粉。在λex=400 nm和λex=460 nm激发下，发射峰值波长为540 nm，发射峰的半高宽约为50 nm。Yu等报道了一系列Ca1-x Sr x(Ga1-y Al y)2S4:Eu2+荧光粉，通过改变Ca/Sr和Al/Ga值，研究其晶体结构和发光性能(相对发光强度，半高宽，色坐标)。研究发现随着Sr2+和Ga3+取代量的增加，Eu2+的发射峰出现明显的蓝移现
LED荧光粉研究 引言： 近年来，随着LED（发光二极管）照明技术的迅速发展，LED荧光粉作为LED照明领域的重要材料，也得到了广泛的关注和应用。LED荧光粉能够通过吸收LED发出的蓝光，并转换成其他颜色，从而提高LED照明的色彩表现和亮度。本文旨在探讨LED荧光粉的原理、性能以及应用，并展望其未来发展前景。 一、LED荧光粉的原理 二、LED荧光粉的性能 1.光谱特性：LED荧光粉能够通过选择特定的荧光基质和杂质离子，实现各种颜色的发光，如红色、绿色、蓝色等。具有较宽的激发和发射光谱带宽。 2.耐高温特性：LED荧光粉要求能够在较高温度下工作，因为LED发出的光会伴随着热量。因此，荧光粉的稳定性和耐高温性能对于实际应用非常重要。 3.光衰特性：LED荧光粉的光衰特性指的是随着时间的增长，其发光效率逐渐下降的情况。光衰特性对于LED照明的寿命和性能影响很大。 4.发光效率：LED荧光粉的发光效率是其重要的性能指标之一、通过合理设计荧光基质、掺入适量的杂质，可以提高荧光粉的发光效率。三、LED荧光粉的应用
1.照明领域：LED照明产品使用LED荧光粉可以调整光线的颜色和亮度，提高照明的舒适性和效果。例如，使用黄色荧光粉可以改善白光LED 的色温，并且帮助提高视觉效果。 2.显示领域：LED荧光粉的不同颜色可以用于不同类型的显示屏，例 如LED显示屏、大屏幕显示等。荧光粉的颜色可以影响显示器的色彩还原 性和亮度。 3.汽车照明：LED荧光粉在汽车照明领域的应用越来越广泛。通过添 加适量的荧光粉可以调整汽车大灯的颜色和亮度，提高夜间行驶的安全性。 4.生物医疗：LED荧光粉的不同颜色可以应用于生物医疗领域，如荧 光染料、细胞成像等。荧光粉的特殊发光性质可以用于疾病的早期检测和 治疗。 四、LED荧光粉的发展前景 随着照明技术的不断发展，LED荧光粉的研究和应用也将继续取得进展。未来LED荧光粉的发展方向包括： 1.提高发光效率：改进荧光基质和材料的结构，增强荧光粉的发光效 率和光学性能。 2.实现更广泛的颜色范围：进一步研究荧光粉的组成和结构，实现更 多颜色的发光，提高色彩表现和选择性。 3.提高耐高温性能：研究新的材料和涂层技术，提高荧光粉的耐高温 性能，适应高功率LED的应用需求。 4.开展新的应用研究：研究和探索LED荧光粉在新兴领域的应用，如 农业照明、水族馆照明等，为社会发展做出更大的贡献。
目录 荧光粉研究报告 (1) 引言 (1) 荧光粉的概述 (1) 荧光粉的应用领域 (2) 研究目的和意义 (3) 荧光粉的制备方法 (4) 化学合成法 (4) 物理法 (4) 荧光粉的性质研究 (6) 光学性质 (6) 结构性质 (7) 热学性质 (7) 荧光粉的应用研究 (8) 荧光粉在荧光灯中的应用 (8) 荧光粉在LED照明中的应用 (9) 荧光粉在荧光标记和生物成像中的应用 (10) 荧光粉在安全标识和防伪领域的应用 (11) 荧光粉的发展趋势 (12) 新型荧光粉的研究方向 (12) 荧光粉的环境友好性研究 (12) 荧光粉在新兴领域的应用前景 (13) 结论 (14) 对荧光粉研究的总结 (14) 对未来研究的展望 (15) 荧光粉研究报告 引言 荧光粉的概述 荧光粉是一种具有荧光特性的粉末材料，广泛应用于荧光显示、荧光标记、荧光染料等领域。它具有高亮度、长寿命、稳定性好等特点，因此在现代科技和工业领域中扮演着重要的角色。 荧光粉的发展历史可以追溯到19世纪末。当时，科学家们发现某些物质在受到紫外线照射后会发出明亮的荧光。这一现象引起了人们的兴趣，并促使科学家们开始研究荧光粉的制备和应用。经过多年的努力，荧光粉的制备技术得到了极大的改进和发展，使得荧光粉的
应用范围不断扩大。 荧光粉的制备主要通过两种方法：一种是化学合成法，另一种是物理法。化学合成法是指通过化学反应将原料转化为荧光粉的方法，常见的原料有氧化锌、硫化锌、硫化镉等。物理法则是通过物理手段将原料转化为荧光粉，常见的方法有溅射法、磁控溅射法等。这些方法各有优劣，可以根据具体需求选择合适的方法。 荧光粉的应用领域非常广泛。首先，荧光粉在荧光显示领域有着重要的应用。荧光显示器是一种利用荧光粉发光的显示器，其亮度高、色彩鲜艳，被广泛应用于电视、计算机显示器等电子产品中。其次，荧光粉在荧光标记领域也有着重要的应用。荧光标记是一种将荧光粉标记在物体表面的方法，可以用于防伪、追踪等方面。此外，荧光粉还可以用于荧光染料的制备，用于纺织、塑料、油墨等行业。 荧光粉的特点使得它在上述领域中有着广泛的应用。首先，荧光粉具有高亮度。由于其能够吸收紫外线并发出可见光，使得其发光亮度较高，可以在光线较暗的环境中提供明亮的光源。其次，荧光粉具有长寿命。相比于其他发光材料，荧光粉的寿命较长，可以持续发光数千小时甚至更长时间。此外，荧光粉还具有稳定性好的特点，不易受到外界环境的影响。 然而，荧光粉也存在一些问题。首先，荧光粉的制备过程中可能会产生一些有害物质，对环境和人体健康造成潜在风险。其次，荧光粉的亮度和寿命受到一些因素的影响，如制备工艺、原料质量等。因此，在使用荧光粉时需要注意选择合适的制备方法和原料，以确保其性能和安全性。 总之，荧光粉是一种具有荧光特性的粉末材料，具有高亮度、长寿命、稳定性好等特点。它在荧光显示、荧光标记、荧光染料等领域有着广泛的应用。然而，荧光粉的制备和应用还存在一些问题，需要进一步研究和改进。随着科技的不断发展，相信荧光粉的应用将会更加广泛，为人们的生活带来更多的便利和创新。 荧光粉的应用领域 荧光粉是一种具有荧光特性的粉末材料，广泛应用于各个领域。其独特的发光性质使得荧光粉在许多行业中发挥着重要的作用。本文将重点介绍荧光粉在以下几个应用领域中的应用情况。 首先，荧光粉在照明领域有着广泛的应用。由于荧光粉能够吸收光能并发出可见光，因此被广泛用于制造荧光灯和LED照明产品。荧光粉能够将紫外光转化为可见光，提供了更高的光效和更广的光谱范围，使得荧光灯具有更好的照明效果和色彩还原能力。此外，荧光粉还可以用于制造荧光涂料，使得涂料具有较高的亮度和可见性，提高夜间工作环境的安全性。 其次，荧光粉在安全标识领域也有着重要的应用。荧光粉的发光性质使得其成为制造荧光标识和标志的理想材料。荧光标识可以在黑暗环境中发出明亮的光芒，提醒人们注意安全。例如，在建筑物的紧急出口标识中，荧光粉被广泛应用，以确保人们在火灾等紧急情况下能够快速找到出口。此外，荧光粉还可以用于制造交通标志和道路标线，提高夜间行车的安全性。