全光譜熒光粉的研制是下一代高光質(zhì)發(fā)光器件的關(guān)鍵。來自越南菲尼卡大學(xué)的研究人員報道了一種基于單組分摻鋁氧化鋅熒光粉的新型寬帶熒光粉。在325 nm的紫外光激發(fā)下，ZnO:Al熒光粉在400～800 nm的可見光波段具有全光譜發(fā)射，CIE色度坐標(biāo)為（0.42,0.48），量子效率為43%，顯色指數(shù)（CRI）為74，相關(guān)色溫（CCT）為3873 K，活化能為0.22 eV。僅用這種寬帶發(fā)光的摻鋁氧化鋅熒光粉，就獲得了高CRI為87、CCT為4067k的發(fā)射譜。結(jié)果表明，單一組分Al3+單摻暖白光熒光粉是白光器件的優(yōu)秀候選材料。相關(guān)論文以題目為“Single-composition Al3+-singly doped ZnO phosphors for UV-pumped warm white light-emitting diode applications”發(fā)表在Dalton Transactions期刊上。

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　　https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/dt/d1dt00971k#!divAbstract

　　由于具有體積小、壽命長、能效高、響應(yīng)時間快、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，白光發(fā)光二極管（WLED）正逐漸取代白熾燈、熒光燈（FL）或高壓鈉燈（HPS）等傳統(tǒng)光源。眾所周知，光的質(zhì)量由幾個關(guān)鍵的優(yōu)值來表征，包括相關(guān)色溫（CCT）、發(fā)光效率（LE）和顯色指數(shù)（CRI）。其中，CRI是全彩顯示W(wǎng)LED的一個關(guān)鍵參數(shù)，CRI可以由0變?yōu)?00；其中，較高的CRI值意味著更好地再現(xiàn)準(zhǔn)確的顏色。

　　近年來，一個新的術(shù)語“全可見光譜照明”在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，它提出了一種能模擬自然光的高CRI光源。通常，商用WLED是通過在藍色LED芯片上涂覆黃色熒光粉（YAG:Ce3+）來制造的；然而，由于在可見區(qū)域中缺乏紅色成分，它具有低CCT和差CRI。為了克服這些問題，一種可行的方法是使用涂有藍色（B）、綠色（G）和紅色（R）磷光體的UV-LED芯片。然而，由于紅色和綠色磷光體對藍光的重吸收，所獲得的WLED顯示出相對較低的發(fā)光效率。

　　因此，開發(fā)全可見光照明具有十分重要的意義。氧化鋅（ZnO）具有3.3-3.4eV的大禁帶，室溫下激子結(jié)合能高達60 meV，可在整個紫外/可見光區(qū)域發(fā)光，有望廣泛應(yīng)用于太陽能電池、光陽極等光電子器件。另據(jù)報道，金屬摻雜的ZnO基材料如Mg摻雜的ZnO薄膜、Ga摻雜的ZnO納米棒和Al、Mn摻雜的ZnO納米粉可以獲得寬帶白色光譜。然而，微米大小的粒子通常需要用于制造具有更好光質(zhì)量的下一代發(fā)光器件的磷光體。因此，全可見光譜單相氧化鋅基熒光粉有望用于制備高效、高CRI的環(huán)保型WLEDs。 （文：愛新覺羅星）

　　圖1. ZnO:3%Al摻雜的EDS和mapping掃描

　　圖2. Al摻雜ZnO發(fā)光機理圖。

　　圖3.（a）氧化鋅的電致發(fā)光光譜：涂有3%鋁磷光體的310納米紫外發(fā)光二極管芯片；其中，磷光體在600–1200的不同溫度下退火°C和（b）CIE色度圖上制造的LED的色度坐標(biāo)。插圖顯示了用800°C退火ZnO:3%Al熒光粉層涂層制作的實際暖白色LED的數(shù)碼相機圖像：關(guān)模式（左側(cè)）和開模式（右側(cè)），使用25 mA的驅(qū)動電流。

　　圖4。在25毫安的驅(qū)動電流下，有和沒有氧化鋅：3%鋁磷光體涂層的310納米芯片的電致發(fā)光光譜。插圖顯示了數(shù)據(jù)的放大版本。