白光LED具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)成為新一代照明光源。目前商用白光LED的主要實(shí)現(xiàn)方式是采用藍(lán)光LED芯片與黃色YAG:Ce3+熒光粉組合得到白光,但是這種組合方式由于缺少紅光成分導(dǎo)致得到的白光LED器件顯色指數(shù)低(Ra < 80),色溫較高(CCT > 6000 K),不能滿足目前高質(zhì)量照明的需求。
為此,省科學(xué)院資源利用與稀土開發(fā)研究所倪海勇教授團(tuán)隊(duì)與愛沙尼亞塔圖大學(xué)、俄羅斯西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)和中山大學(xué)合作,研制出了與藍(lán)光LED芯片組合可實(shí)現(xiàn)高色指數(shù)白光的CaY2Al4SiO12:Ce3+,Mn2+單基質(zhì)熒光材料。通過以[Ca2+-Si4+]共取代[Al3+-Al3+]單元,構(gòu)建了石榴石結(jié)構(gòu)的CaY2Al4SiO12(CYAS),在該基質(zhì)中利用Ce3+-Mn2+能量傳遞,獲得在藍(lán)光激發(fā)下發(fā)射光譜覆蓋范圍廣(480 - 800 nm)且顏色變化可調(diào)的系列熒光材料,與藍(lán)光LED器件封裝獲得了顯色指數(shù)高達(dá)90.5的白光LED器件。該材料有望應(yīng)用于健康照明領(lǐng)域。
相關(guān)成果發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊Journal of Materials Chemistry C上,該項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省國際科技合作領(lǐng)域項(xiàng)目、廣州市重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)項(xiàng)目以及廣東省科學(xué)院實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展能力建設(shè)專項(xiàng)資金資助。
熒光材料
論文信息:Qiuhong Zhang,Junhao Li, Wei Jiang, Litian Lin, Jianhong Ding, Mikhail G.Brik, Maxim S.Molokeew, Haiyong Ni and Mingmei Wu, CaY2Al4SiO12:Ce3+,Mn2+:a single component phosphor to produce high color rendering index WLEDs with a blue chip,J. Mater. Chem. C, 2021, DOI: 10.1039/d1tc01770e.
(省科學(xué)院資源利用與稀土開發(fā)研究所 張秋紅/供稿)