钨酸盐红色LED荧光粉

1993年，LED的问世为照明领域带来了一场意义重大的革命，随后在1996年，通过采用GaN-LED芯片与YAG：Ce³⁺荧光粉组合发出白光，研制出第一只白光LED固体光源。自此之后，白光LED以体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、环保及可平面封装的优点而专迅速超越白炽灯、荧光灯等照明光源。

目前，实现白光LED主要有三种方法：一是用LED芯片所发光激发荧光粉，芯片和荧光粉发出的光混合形成白光，即荧光粉涂敷光转变法；二是利用红光、绿光、蓝光LED制备 LED白光组件，即多色LED组合法；三是利用多个活性层使LED直接发白光，即多量子阱法。其中，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都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、显色指数及色温等主要指标。在对于白光LED用荧光粉的研究方面，从绿粉与黄粉的制备到发光性能等均已达到成熟阶段，然而红粉的发光效率和稳定性则无法与其它粉相比。

近几年来，已陆续开发出许多LED用新型红色荧光粉，如：碱土金属多铝酸盐、硅酸盐、钛酸盐、锗酸盐、砷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等红色荧光粉；其中的钨酸盐体系红色荧光粉与其它体系相比显示了突出特点：(1)能够有效吸收400nm附近的激发光；(2)与常用的 Y₂O₂S：Eu³⁺红色荧光粉相比，相对亮度较高，约为前者的1.5倍；(3)在空气中烧结即可，烧结温度(700℃～900℃)显著低于硅酸盐、铝酸盐体系(1200℃以上)；(4)性质稳定，绿色无毒， 在紫外线辐射下不会产生硫化物等有毒气体；(5)其最强发射峰位于615nm附近，发光颜色纯正。

基于钨酸盐体系的红色LED荧光粉有如上显著的特点，它已经成为当前LED用红色荧光粉的主要材料。例如，有研究人员采用溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉，能制备得出稳定性好、色纯度高及发光效率高的钨酸盐红色荧光粉体，非常适合应用于白光LED。其制备的过程包括：

步骤1、先分别称取硝酸钠NaNO₃、硝酸镁Mg(NO₃)₂•6H₂O、硝酸钆Gd(NO₃)₃•6H₂O、 硝酸铕Eu(NO₃)₃•6H₂O及钨酸铵(NH₄)5H₅[H₂(WO₄)₆]•H₂O；然后将称取的五种盐分别溶于去 离子水中配成五种盐溶液，最后将五种盐溶液混合在一起形成混合溶液；

步骤2、先称取柠檬酸加入步骤1得到的混合溶液中，经搅拌形成溶胶；然后将溶胶置于恒温水浴锅中加热形成湿凝胶；最后经烘干得到干凝胶；

步骤3、将干凝胶放入马弗炉中煅烧，制备得到钨酸盐红色荧光粉。

基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉是一种掺铕新型红色荧光粉，该红色荧光粉具有钙钛矿结构，在这种结构中Eu³⁺ 离子所占的格位不具有反演对称性，另外通过调整稀土铕离子的 掺杂量和工艺参数，可制备高纯、均匀掺杂、粒度可控的单分散球形粉体，使其具有高稳定性、高色纯度并能被近紫外和蓝光有效激发的红色荧光材料，能满足白光LED对红色荧光粉的要求，提高白光LED产品的发光效率及显色指数等主要指标，具有经济和社会效益。

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