作为第四代照明光源， 白光发光二极管( LED) 因高效节能、绿色环保和超长寿命等优点，被视为最具发展前景的新一代照明技术。此外，因具有色彩还原性好、功耗低、长寿命等优势，白光LED 在液晶显示背光源领域的市场份额近年来迅速增长。1997 年，日亚公司率先采用GaN 芯片( 蓝光) + Y3Al5O12 ∶Ce3 + 黄色荧光粉获得白光[1]，此后白光LED 技术得到飞速发展。在2011 年5月，Cree 公司功率型白光LED 的实验室光效历史性地达到传统照明技术不可企及的231 lm/W[2]。从技术、性能和成本等综合因素考虑，蓝光LED芯片加黄色荧光粉因技术成熟度高、成本相对较低，仍是白光LED 产生的主流方式，为改善该种方式白光应用于照明领域的显色性和应用于显示领域中的色彩还原效果，还必须使用红色和绿色荧光粉，高性能黄色、红色和绿色荧光粉研制成为推动白光LED 技术发展和应用的重要内容之一。本文将重点介绍白光LED 用铝酸盐、硅酸盐、氮化物和氮氧化物系列黄色、红色和绿色荧光粉的研究进展、应用现状和发展趋势。

　　1、白光LED 用荧光粉研究进展

　　1.1、白光LED 用黄色荧光粉

　　具有石榴石结构的Y3Al5O12 ∶Ce3 + ( YAG∶Ce)因发光效率高、热稳定好和化学结构稳定等优点，成为最经典的黄粉。因其超短余辉特性，在20 世纪60 年代曾被广泛用于飞点扫描仪，因而YAG∶Ce本身不存在专利问题。1997 年，日亚采用GaN 芯片搭配YAG∶Ce 荧光粉获得白光并申请了专利，从而在白光LED 领域将YAG∶ Ce 荧光粉纳入专利保护范围内[1]。此后，主要围绕YAG∶ Ce 荧光粉在白光LED 上的应用，并对其组成、结构、性能和制备开展了大量工作。其中欧司朗和有研稀土等单位在对YAG∶Ce 荧光粉进行掺杂改性的基础，均获得了相应的专利授权[ 3 - 4]。有研稀土专利[ 4]特色在于通过二价金属离子部分取代YAG∶Ce 基质中的Al 或Y，增强了对蓝光等激发光的吸收; 同时，通过F - 部分取代O2 - 来进行补偿二价金属不等价取代引起的电荷不平衡，提高了材料结构和性能的稳定性。

　　虽然以YAG∶ Ce 黄色荧光粉搭配蓝光LED 方式产生白光的发光效率很好，但由于其发光中心Ce3 + 的发射在红光部分严重短缺，造成白光LED产品显色性较差，难以满足低色温照明需要，利用该荧光粉很难获得4 000 K 以下、特别是3 000 K以下的低色温的白光LED。这种光作为照明光源，在视觉感觉上过分阴冷，难以用于室内照明，因此必须降低LED 灯的色温。此外，利用该方式所产生白光作为液晶显示背光源时，显示色域窄、色彩还原性差。人们从YAG∶Ce 材料本身出发，主要通过组分调整的手段来改善其发射特征，如通过Tb3 + 和Gd3 + 部分取代Y3+以及增加Ce3+掺杂浓度虽然会导致发光效率的略微降低[5-6]，但均可不同程度地实现YAG∶Ce 发射波长的红移，可以满足平均显色指数大于80 的白光LED 器件制作需要。此外，通过在Y3+位置掺杂少量Pr3+和Sm3+离子或将Si4+—N3- 引入基质[7 - 9]，均可以实现发射光谱中红光发射的增强，这对提高白光LED 器件的显色性有一定帮助，但因此导致的发光效率大幅度降低使得掺杂后的荧光粉实际应用价值不大。

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