現(xiàn)代熒光粉的應用已經(jīng)近百年的歷史了。人類第一次大規(guī)模的熒光粉應用始于陰極射線管顯示器的普及。CRT顯示器是靠電子束激發(fā)屏幕內(nèi)表面的熒光粉來顯示圖像的,在熒光屏上涂滿了按一定方式緊密排列的紅、綠、藍三種顏色的熒光粉點或熒光粉條,用電子槍在熒光屏上掃描激發(fā)熒光。甚至可以說是陰極射線管顯示器需求造就了熒光粉產(chǎn)業(yè)。隨著液晶顯示器的興起,陰極射線管顯示器逐漸退出歷史舞臺,熒光粉行業(yè)也進入了一個低谷期。但是很快,需要大量使用熒光粉的節(jié)能燈行業(yè)崛起,熒光粉行業(yè)又重新恢復了元氣。
近年來,在照明領(lǐng)域最引人關(guān)注的事件是半導體照明的興起。半導體照明具有綠色環(huán)保、壽命超長、高效節(jié)能、抗惡劣環(huán)境、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、工作電壓低及安全性好等諸多優(yōu)點,因此被譽為繼白熾燈、日光燈和節(jié)能燈之后的第四代照明電光源,或稱為21世紀綠色光源。同樣的,LED燈行業(yè)也需要大量使用熒光粉。因此熒光粉行業(yè)依舊會持續(xù)前進發(fā)展下去。
目前LED實現(xiàn)白光主要通過三種型式實現(xiàn):
1) 采用紅、綠、藍三色LED組合發(fā)光,即多芯片白光LED;
2) 采用藍光LED芯片和黃色熒光粉,由藍光和黃光兩色互補得到白光,或用藍光LED芯片配合紅色和綠色熒光粉,由芯片發(fā)出的藍光、熒光粉發(fā)出的紅光和綠光三色混合獲得白光;
3) 利用紫外LED芯片發(fā)出的近紫外光激發(fā)三基色熒光粉得到白光。后兩種方式獲得的白光LED都需要用到熒光粉,稱為熒光粉轉(zhuǎn)換LED,它與多芯片白光LED相比在控制電路、生產(chǎn)成本、散熱等方面具有優(yōu)勢,在目前的LED產(chǎn)品市場上占主導地位。
熒光粉除了應用于白光LED,同樣也廣泛應用于彩色LED。采用熒光粉來制作彩色LED有以下優(yōu)點:
首先,雖然不使用熒光粉,就能制備出紅、黃、綠、藍、紫等不同顏色的彩色LED,但由于這些不同顏色LED的發(fā)光效率相差很大,采用熒光粉以后,可以利用某些波段LED發(fā)光效率高的優(yōu)點來制備其他波段的LED,以提高該波段的發(fā)光效率。
其次,LED的發(fā)光波長現(xiàn)在還很難精確控制,因而會造成有些波長的LED得不到應用而出現(xiàn)浪費,例如需要制備470nm的LED時,可能制備出來的是從455nm到480nm范圍很寬的LED, 發(fā)光波長在兩端的LED只能以較低廉的價格處理掉或者廢棄,而采用熒光粉可以將這些所謂的"廢品"轉(zhuǎn)化成我們所需要的顏色而得到利用。
熒光粉已經(jīng)成為半導體照明技術(shù)中的關(guān)鍵材料之一,它的特性直接決定了熒光粉轉(zhuǎn)換LED的亮度、顯色指數(shù)、色溫及流明效率等性能。目前全球白光LED照明產(chǎn)業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展,尤其在手機面板背光源、照明以及汽車產(chǎn)業(yè)的應用更有無窮潛力。國內(nèi)外面板廠商已將白光LED導入作為筆記本電腦液晶顯示器背光源,取代使用汞的傳統(tǒng)冷陰極熒光燈管。從解決環(huán)保及能源問題觀點而言,白熾燈泡向來存在低能源效率與發(fā)熱問題;至于含汞熒光燈,則存在汞污染的缺點,為此LED照明無疑將成為全球照明大廠全力以赴的目標。當前,在制造成本逐漸降低、照明應用領(lǐng)域陸續(xù)開發(fā)之下,白光LED已經(jīng)成為一種常見環(huán)保節(jié)能的照明光源,LED熒光粉行業(yè)的前景被廣為看好。
(粉體圈 梧桐)
作者:粉體圈
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