寧波材料所LED用稀土發(fā)光材料研究獲進(jìn)展
LED固態(tài)照明器件具有高效、節(jié)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(tǒng)白熾燈、熒光燈而成為新一代照明光源。熒光粉具有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換功能，在決定LED白光性能如顯色指數(shù)、色溫、效率等方面起著重要作用，是LED照明器件的關(guān)鍵材料之一，研發(fā)效率高和熱穩(wěn)定性較好的熒光粉一直是人們追求的目標(biāo)。
中國(guó)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(tuán)隊(duì)，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(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。該研究獲國(guó)家發(fā)明ZL一項(xiàng)，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Advanced Optical Materials上。
該團(tuán)隊(duì)圍繞材料，利用量子剪裁和共振能量傳遞效應(yīng)，獲得了一種發(fā)光效率高達(dá)144%的綠色熒光粉，實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光量子剪裁；首次觀察到的異常紅光發(fā)射，采用低溫光譜手段追溯到了紅光來(lái)源；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)共摻獲得了單一白光。獲國(guó)家發(fā)明ZL一項(xiàng)，相關(guān)基礎(chǔ)研究結(jié)果發(fā)表在The Journal of Physical Chemistry C、Materials Research Bulletin上。
近日，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，在基青色熒光粉發(fā)光性能調(diào)控方面開(kāi)展系統(tǒng)研究。通過(guò)工藝優(yōu)化，熒光內(nèi)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(fù)合，即可在NUV芯片上獲得顯色指數(shù)90以上的白光?；趯?duì)第一性原理電子結(jié)構(gòu)計(jì)算和理解，結(jié)合光譜學(xué)的實(shí)驗(yàn)表征手段，該團(tuán)隊(duì)提出一種計(jì)算寬帶隙無(wú)機(jī)非金屬材料基體帶隙的方法，并揭示材料發(fā)光的熱穩(wěn)定性機(jī)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(dǎo)致發(fā)光材料熱猝滅的另一個(gè)原因。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Journal of Materials Chemistry C上。
此外，該團(tuán)隊(duì)將黃色余輝熒光粉穩(wěn)態(tài)熒光內(nèi)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(nèi)容申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明ZL2項(xiàng)，部分研究結(jié)果發(fā)表在Chemical Communications上。
研究工作獲國(guó)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。
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