LED 固態(tài)照明器件具有高效、節能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)十多年發(fā)展已基本取代傳統白熾燈、熒光燈而成為新一代照明光源。熒光粉具有波長(cháng)轉換功能，在決定 LED 白光性能如顯色指數、色溫、效率等方面起著(zhù)重要作用，是 LED 照明器件的關(guān)鍵材料之一，研發(fā)效率高和熱穩定性較好的熒光粉一直是人們追求的目標。
中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進(jìn)制造技術(shù)研究所的光電功能材料與器件團隊，研發(fā)出一種新型
硅酸鹽青色熒光粉；在160℃時(shí)，其熒光量子效率可維持室溫的94%，表現出良好的熱穩定性。該研究獲國家發(fā)明專(zhuān)利一項，相關(guān)結果發(fā)表在
Advanced Optical Materials 上。
該團隊圍繞
材料，利用
量子剪裁和共振能量傳遞效應，獲得了一種發(fā)光效率高達144%的綠色熒光粉，實(shí)現了可見(jiàn)光量子剪裁；首次觀(guān)察到
的異常紅光發(fā)射，采用低溫光譜手段追溯到了紅光來(lái)源；在此基礎上，通過(guò)
共摻獲得了單一白光。獲國家發(fā)明專(zhuān)利一項，相關(guān)基礎研究結果發(fā)表在
The Journal of Physical Chemistry C、
Materials Research Bulletin 上。
近日，該團隊通過(guò)理論和實(shí)驗相結合，在
基青色熒光粉發(fā)光性能調控方面開(kāi)展系統研究。通過(guò)工藝優(yōu)化，熒光內量子效率提升至90%，85℃/85% RH 條件老化1600小時(shí)以上的光衰小于10%。僅采用該青色熒光粉與紅粉復合，即可在 NUV 芯片上獲得顯色指數90以上的白光?；趯?nbsp;
第一性原理電子結構計算和理解，結合光譜學(xué)的實(shí)驗表征手段，該團隊提出一種計算寬帶隙無(wú)機非金屬材料基體帶隙的方法，并揭示材料發(fā)光的熱穩定性機理，除了熱和聲子相互作用可引起發(fā)光猝滅外，由熱引起的材料吸收率下降是導致發(fā)光材料熱猝滅的另一個(gè)原因。相關(guān)結果發(fā)表在
Journal of Materials Chemistry C 上。
此外，該團隊將
黃色余輝熒光粉穩態(tài)熒光內量子效率提升至82%，這為解決交流 LED 頻閃問(wèn)題提供了一種具有潛在價(jià)值的稀土發(fā)光材料。相關(guān)內容申請國家發(fā)明專(zhuān)利2項，部分研究結果發(fā)表在
Chemical Communications 上。
研究工作獲國家自然科學(xué)基金、浙江省公益技術(shù)基金、寧波市自然科學(xué)基金的資助。
圖1.相應期刊封面
圖2. Ba9Lu2Si6O24:Ce3 青色熒光粉與紅粉制備的近紫外基白光 LED 器件性能
圖3. Gd3Al2Ga3O12:Ce3 黃色余輝熒光粉發(fā)光照明及余輝光譜
來(lái)源：中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
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