1W大功率蓝光LED和白光LED光电特性研究

测量了基于金属线路板的1 W大功率蓝光LED和相同结构、同类芯片制作的大功率白光LED的输入功率、光通量和发光效率等参数,并对蓝光LED和白光LED的光通量、发光效率随输入功率的变化情况进行了比较。实验结果表明当输入功率小于一定值时,蓝光LED相对发光效率低于白光LED的相对发光效率,而当输入功率大于此值时,蓝光LED的相对发光效率高于白光LED的相对发光效率,白光LED发光效率下降较快的主要原因是荧光粉转换效率的下降。     

稀土荧光/聚碳酸酯加工可行性探讨及其荧光性能研究

采用熔融挤出加工方法将稀土荧光粉与聚碳酸酯(PC)树脂混合造粒,用开炼机制成荧光PC薄膜. 应用XRD、SEM、荧光光谱等仪器对荧光粉及荧光PC薄膜结构与性能进行了表征;将荧光PC薄膜与蓝光LED芯片组合,用光谱仪测量白光LED的光色性能等参数. 结果表明, 稀土荧光粉与PC树脂相容性较好,荧光粉在树脂中分散均匀;大颗粒、晶型完整的荧光粉在加工时有利于保持结构及晶体形貌的稳定;加工前后荧光粉激发-发射波长基本保持不变;同时,荧光粉粒径对白光LED光效影响较大,随着合成白光中蓝光和黄光相对比例增大,得到的白光显色指数逐渐上升.     

白光LED中的荧光粉老化研究

利用同批次芯片的白光LED与蓝光LED在相同条件下进行老化实验,根据老化过程中电致发光谱(EL谱)和光功率变化情况计算了白光LED中蓝光被转化为黄光的比例,研究了荧光粉转换效率对白光LED老化的影响,并测量了荧光粉老化规律,发现转换率呈指数衰减变化,且电流加大时衰减也更快。据此认为荧光粉转换率的衰减是造成白光LED老化的重要因素之一。     

荧光粉涂层对大功率PC-LED光提取效率的影响

运用基于拟蒙特卡洛的光线追迹方法,模拟计算采用不同曲率透镜及荧光粉层置于不同位置时大功率发光二极管(LED)器件的光通量和光辐射功率.仿真结果表明:对于反光杯顶部采用透镜封装的LED的光通量输出和荧光粉转换效率、透镜曲率、荧光粉层位置、荧光粉粒径大小等因素有关;平面荧光粉涂层处于反光杯中不同位置时,光通量之差大于50%,而光辐射功率也有明显的差别;当透镜顶部与反光杯开口的距离为反光杯开口半径的一半时,荧光粉涂层位于反光杯中间偏下约0.2mm位置,可得到较大的光通量和荧光粉转换效率.     

荧光薄膜的制备方法及其在LED中的应用

荧光薄膜封装发光二极管(LED)是一种新的封装技术.这种技术通过分离荧光粉与芯片,解决了传统点胶工艺中LED光色不一致、荧光粉沉淀、不利于LED散热等问题,而且提高了荧光粉的热稳定性,极大提升了LED的光色品质.本文综述了荧光薄膜的制备方法及其在LED中的应用实例,对实际研究和应用有一定的作用.     

YAG:Ce黄色荧光粉高温固相合成与表征

荧光粉是制备白光发光二极管(LED)关键材料之一,其性能直接影响着白光LED亮度、色度、色温及显色指数.但是,现有荧光粉由于稳定性差、光衰严重等问题,使白光LED不能达到预期目标,迫切需要改进其制备工艺.采用高温固相合成法制备YAG:Ce3 黄色荧光粉,研究温度、Ce添加量等对荧光粉粒度、荧光强度等理化性质影响规律,并评价该荧光粉与蓝光LED芯片组合形成白光LED的性能.结果表明,烧结温度高于1 400℃时,荧光粉呈立方结构纯YAG晶相;温度越高,形成的粉末粒径越大,发光强度越高;Ce掺杂量x=0.06时,烧结的荧光粉发光强度最大;封装形成的Φ3 mm白光LED亮度为5 581 cd/m2,色坐标x=0.262 6,y=0.275 3,色温Tc=13 000 K.     

白光LED荧光粉层涂敷的研究

介绍了使用蓝光LED芯片加上YAG荧光粉材料,利用混合相加原理,得到白光,而白光性能的好坏决定于荧光粉层的厚度和均匀性.实验中,根据不同的生产工艺(主要是荧光粉涂敷的不同)生产了六类白光LED.从同一个样品不同方向的色坐标来分析荧光粉的均匀性,最后从工艺的角度来分析,确定结构三为最佳的荧光粉涂敷方法.     

铝硅酸盐基白光LED荧光粉的研究现状

基于铝酸盐和硅酸盐的LED荧光粉研究已经非常成熟,而铝硅酸盐荧光粉同时具有铝酸盐和硅酸盐的优点,目前还处于研究阶段.综述了国内外近几年来铝硅酸盐基白光LED荧光粉的研究与进展,重点介绍了铝硅酸盐三基色荧光粉和单一基质白光荧光粉两个方面.在三基色荧光粉中,铝硅酸盐蓝色、绿色荧光粉的研究比较成熟,红色荧光粉的研究相对比较薄弱;在单一基质白光荧光粉中,NaAlSiO_4:Ce~(3+),Mn~(2+)和BaMgA_(10)O_(17):Eu~(2+),Mn~(2+)性能较优.最后指出铝硅酸盐荧光粉的研究方向.     

大功率LED用荧光粉硅胶固化过程中的颗粒沉淀现象模拟

针对大功率LED封装工艺流程中荧光粉颗粒出现沉淀的问题,基于斯托克斯定律,在忽略流体惯性力的情况下,通过耦合硅胶固化过程黏时曲线及荧光粉颗粒粒径分布函数建立了荧光粉颗粒沉淀模型,并借助实验对模型进行了验证。结果表明:该模型较为有效地反映了荧光粉颗粒的沉淀现象;颗粒沉淀速度与粒径成正比,与黏度成反比,固化开始大约5min后沉淀停止,大颗粒基本停留在底层。该结果可为进一步研究荧光粉颗粒的分布对LED的出光及光学一致性的影响提供参考。     

Gd_2Mo_4O_(15):Eu~(3+)荧光材料的制备与发光性能研究

采用了高温固相法制备了稀土离子Eu3+掺杂的Gd2M04O15:Eu3+荧光粉,通过X-射线衍射(XRD)和荧光光谱的测定,分别讨论了烧结温度、烧结时间以及稀土离子Eu3+掺杂量对发光性能的影响.测试结果表明Gd2Mo4O15:Eu3+荧光粉在近紫外区(uv)(393 nm)和蓝光区(464 nm)可以被有效的激发,Gd2Mo4O15:Eu3+荧光粉发出明亮的红光,对应于Eu3+的4f-4f跃迁,当Eu3+的掺杂浓度约为40 mol%时,在616nm处的发光强度最大.在393,464 nm的吸收分别与目前应用的紫外光和蓝光LED芯片相匹配.因此,Gd2Mo4015:Eu3+是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

Ce~(3+)、Sm~(3+)共掺杂YAG的制备及其发光性能的研究

用共沉淀法合成YAG:(Ce3+-Sm3+)前驱体后,在N2还原气氛下用高温灼烧法制备YAG:(Ce3+-Sm3+)荧光粉,并对Sm3+的掺杂浓度、样品的晶相以及表面形貌进行研究。同时,也对Sm3+与Ce3+之间Sm3+→Ce3+的能量转移机理进行了讨论。当Sm3+掺杂浓度(Sm3+/Ce3+为10%)时,其发射光谱强度能增加约3倍,并伴有明显的红移;合成的荧光粉体粒径大小在2～4μm时,有望与不同波长的蓝光LED组合,以期获得不同性质的白光LED。     

白色发光二极管用荧光粉研究进展(Ⅱ)——近紫外光发射半导体芯片激发的荧光粉(续)与器件研究

综述了近三年来半导体白色发光二极管(WLED)用荧光粉的研究进展。文章主要从蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发的角度分别介绍了红粉、绿粉、黄粉、蓝粉以及单基质白色荧光粉的研究概况,对性能较好的荧光粉作了重点推介,同时也综述了WLED器件的最新进展。指出了目前该领域存在的问题并对其发展趋势作了简要展望。     

白色发光二极管用荧光粉研究进展(Ⅰ)——蓝光或近紫外光发射半导体芯片激发的荧光粉

综述了近三年来半导体白色发光二极管(WLED)用荧光粉的研究进展。主要从蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发的角度分别介绍了红粉、绿粉、黄粉、蓝粉以及单基质白色荧光粉的研究概况,对性能较好的荧光粉作了重点推介,同时也综述了WLED器件的最新进展。指出了目前该领域存在的问题并对其发展趋势作了简要展望。     

芯片尺度荧光粉涂覆结构对白光LED光色性能影响的研究

空间角色温均匀性(ACU)是白光LED的重要参数,芯片尺度上荧光粉层几何结构决定了空间角色温均匀性.通过蒙特卡洛射线追踪方法在倒装芯片尺度上对双环形结构的长、短半径和浓度参数进行讨论.当双环形结构的长半径R=0.26 mm,短半径r=0.42 mm,得到最小相关色温偏差值239 K.在最小偏差值附近进行参数优化,当平均...     

大功率LED荧光粉涂覆中流场分布的数值研究

采用计算流体动力学(CFD)与数值模拟方法研究大功率发光二极管(LED)荧光粉喷涂过程中荧光粉胶的流动传输和雾化过程,建立了三维荧光粉流场模型与数学模型,用于描述两种不同的喷涂枪外部荧光粉胶流场的速度分布,最后通过喷涂实验验证了仿真结果与实验结果的一致性.研究表明:在不建立雾化过程模型的情况下,采用数值模拟能准确预测LED荧光粉喷涂过程中荧光粉微滴的轨迹和速度分布;在相同喷涂距离内,荧光粉微滴直径越小、速度越快,小荧光粉微滴加速和减速的距离就更短.     

全光谱LED器件的光色调制及性能

使用SOB480、GAP530、NRL650三种荧光粉作为研究对象,通过不同质量配比的荧光粉进行封装的方法,调制出符合市场需求的全光谱白光LED。通过对3014 LED器件的光效、色温、色坐标、显色指数和发光光谱强度进行研究,最终发现通过色度坐标所选择的荧光粉配比在CIE色度图上对应的色度坐标均可以落在黑体辐射线上,全光谱白光LED器件的显色指数更高,其值均大于90,且发光光谱曲线更加连续。     

燃烧法制备Na5Eu（MoO4）4红色荧光粉

采用燃烧法制备Na5Eu(MoO4)4红色荧光粉,并通过XRD,TEM研究了粉体的结构和形貌特征.与文献报道的高温固相法合成的粉体相比,在紫外激发波长395 nm下,发出极强的红光同时显示出合适的色度坐标为(x=0.673,y=0.327),因此它可被应用于近紫外InGaN基白光LED芯片.     

掺铈钒酸钇荧光粉的合成及其光谱特性

首次采用高温固相法制备了YVO4∶Ce3+荧光粉,对不同Ce3+掺杂浓度下XRD图样与国际标准衍射卡对比后发现在1 100 ℃保温9 h合成的Ce3+∶YVO4为四方晶系结构,随保温时间延长,结晶程度更好,但时间再长时,结晶变化已不大.荧光光谱表明,激发光谱为双峰结构,主峰在232,403 nm.发射光谱为一宽带,峰值在424 nm附近.还发现,最佳Ce3+掺杂质量浓度为5 %.研究认为Ce3+∶YVO4荧光粉可以满足与蓝光LED复合产生自然白光的要求.     

白光LED用橙色发射荧光粉Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce~(3+)的制备研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激发-发射光谱及反射光谱等手段,研究了以尿素为燃料的溶胶-凝胶燃烧法,制备白光LED用Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce~(3+)荧光粉过程中的还原温度、Ce~(3+)浓度等因素,对荧光粉结构、形貌和发光性能的影响.比较了溶胶-凝胶燃烧法和高温固相反应法制备的Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce~(3+)荧光粉的结晶度、形貌和发光性能,并从反应过程对造成两者差异的原因进行了讨论.     

Sm3+掺杂LnNbO4(Ln=La,Y)红色荧光粉的性能分析

通过高温固相法合成系列Sm3+掺杂LnNbO4(Ln=La,Y)红色荧光粉,并对样品的物相结构、荧光特性、衰减寿命和荧光热猝灭等性能进行实验分析。分析结果表明:合成的样品不含杂质相,可以被近紫外光LED和蓝光LED芯片有效激发,发出色坐标为(0615 5,0380 2)的红光对于LnNbO4(Ln=La,Y)基质来说,Sm3+掺杂LaNbO4基质的荧光强度比较强,最佳的Sm3+掺杂浓度为2%;随着Sm3+掺杂浓度的提高衰减寿命曲线由单指数线形变双指数线形,且衰减寿命不断变短;Sm3+之间的电偶极 电偶极作用是导致荧光浓度猝灭发生的原因;样品在293~450 K这一温度范围内具有良好的热稳定性。说明Sm3+掺杂的LaNbO4红色荧光粉具备成为白光LED用红色荧光粉的潜力。