芯片与荧光粉波长匹配的控制对LED亮度的影响-(赵强)
LED芯片激发荧光粉合成白光照明光源显色性的控制
色符合 程度的度量 就称 为该光源 的显色指数 。
ＣＩ Ｅ规定光源 的显色指数 由下列 公式确定 ： Ｒ ＝１ ０—４６Ａ Ｅ ｉ ０ ． ｉ （） １
光的光源的相对光谱能量分 布曲线。分别
一
～
～ 一 ～ 一
式中 △ Ｅ —— 为照明光源 由标准光源 Ｄ换成 待测 光源 时 。试验色 ｉ ＣＩ １ ６ ｉ 在 Ｅ ９ ０年
我们使 用的光谱仪 Ｐ ＭＳ一５ ０给 出了 １ ５个试验色。可对 １ ５个试验色进行测试 比对 。
图 ３荧光灯光谱图
２ ．影响 光源噩色性的 因素
２１ ． 、长期 以来 。人们 已习惯 于在 自然 日光 下辨认物体 的颜色 ，并对 日光 照射的物
体 的色彩具有准确的辨认 能力。随着照明技术的发展、进步 ，越来越 多的新型光源被 开发 和利用 。实际上这些人造光源的光谱能量分布与 自然的 日光有 明显的差别。众所周知 ，物 体的颜色是 在光源照射下对部分光 反射 的结果。不同类型的光源 ， 由于发光 的物质和发光 机理不同 ，所发射的光谱能量分布也不同。因而 ，用不 同的光源去照射 同一物体 ，该物体
亮灰红 色 暗灰 红色
浓黄 绿色
９
浓 红色 浓黄 色 浓绿 色 浓蓝 色
１ ０
１ １
中等程 度 的浅黄 一绿 色 亮 的浅蓝 一绿 色 浅蓝 色 浅 紫色 亮 浅红 一紫 色
１ ２ １ ３
１ ４
亮的浅 黄 一粉红 色 １ 肤色 ｌ 人 中等 程度 的橄榄 绿 色
在 不同类型的光源的照射下 ， 人眼观察到物体的颜色也会 出现差异。这种差异 ， 正反映了
不 同光源 显色 性能 的差别 。
LED芯片的发光性能分析与优化
LED芯片的发光性能分析与优化LED芯片作为目前最为先进、使用范围最广泛的光电器件之一，已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
然而，就像任何一种科技产品一样，LED芯片在不断发展中也存在着一系列的问题和局限性。
其中，LED芯片的发光性能就是一个比较突出的问题。
一、LED芯片的发光性能问题在LED芯片的使用过程中，其中最为关键的性能便是发光性能。
LED芯片的发光亮度、光谱、颜色温度、亮度均匀性等方面的问题，直接关系到人们的视觉效果和使用感受。
而LED芯片的发光性能问题主要表现在以下几个方面：1、发光效率低下：LED芯片的发光效率虽然比传统光源要高，但是却还存在着不足之处。
LED芯片的发光效率主要受到其发光材料、制程技术、芯片封装等方面的影响。
2、色温不匹配：LED芯片的色温不匹配，在使用过程中很容易出现发光不均匀的问题，给人们的视觉造成不良影响。
3、色彩还原差：由于光谱不连续，LED芯片的色彩还原差也会直接影响到人们的视觉效果。
在部分应用场合，LED芯片的这一问题甚至会造成严重后果。
4、光衰问题：光衰是LED芯片性能的常见问题，随着发光时间的延长，LED芯片的亮度逐渐降低。
在保证长期使用效果的前提下，提高LED芯片的光衰寿命，也是当前LED芯片技术研发的一项重要目标。
二、优化LED芯片的发光性能针对LED芯片发光性能存在的问题，技术研发领域对其进行了长期的研究，逐步取得了一系列的优化成果。
下面，我们将从几个方面看一看，如何优化LED芯片的发光性能。
1、选用高效发光材料LED芯片的发光效率主要受其发光材料的影响，如果能够选用更加优质、高效的发光材料，便可以直接提高LED芯片的整体性能。
常用的LED发光材料有氮化镓（GaN）、氮化铝（AlN）等，这些材料的选择和应用能够有效减少光损耗，提高LED芯片的发光效率。
2、改进制程技术制程技术是影响LED芯片发光性能的另一个主要因素。
通过对制程技术的优化和改进，可以提高LED芯片的制造精度和制造效率，从而提高LED芯片的发光性能。
荧光粉配比和激发波长对高品质白光LED的影响
荧光粉配比和激发波长对高品质白光LED的影响赵见国;索博研;徐儒;王书昶;张惠国;常建华【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】随着人们对照明光源品质要求的不断提高,单一的指标参数已不能完全满足对LED的评价。
本文研究了荧光粉配比和激发波长对白光LED的显色指数、光谱功率分布的蓝光危害占比指数、光谱连续度和光效等参数的影响。
研究发现,合适的荧光粉种类和配比可以降低荧光粉之间的二次吸收、减少能量损失、光线衰减以及光谱的畸变,实现白光LED品质的提升。
此外,不同波长蓝光LED激发荧光粉的优势各不相同,通过组合使用,可提高白光LED的显色指数、光谱连续度,降低光谱功率分布的蓝光危害占比指数。
本文采用普通商用450 nm和460 nm的蓝光LED芯片激发优化后的荧光粉,显著提高了白光LED的品质,其显色指数、光谱功率分布的蓝光危害占比指数、光谱连续度和光效分别为97.4、26.3%、93.6%和98.75 lm/W。
本研究为高品质白光LED的制备提供了完备的参考依据,有利于推动高品质白光LED的普及。
【总页数】8页(P103-110)【作者】赵见国;索博研;徐儒;王书昶;张惠国;常建华【作者单位】南京信息工程大学电子与信息工程学院;常熟理工学院电子信息工程学院【正文语种】中文【中图分类】TN312.8【相关文献】1.新一代白光LED照明用一种适于近紫外光激发的单一白光荧光粉2.Sr3-aXaSiO5:Eu2+荧光粉的制备及系列波长白光LED器件3.荧光粉配比对大功率白光LED发光特性的影响4.白光LED用近紫外光激发的蓝绿色荧光粉Sr5（PO4）3F:Eu2+的光谱性能及助熔剂的影响5.路桥过渡段软基路基施工技术探析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
白光LED用新型荧光粉的探索
第9期发光二极管（Light-emitting diode ）简称LED 。
自1998年发白光的LED 开发成功以来，白光LED 的发光效率正在逐步提高，商品化的器件已达到白炽灯的水平，实验室的白光LED 发光效率接近荧光灯的水平，并在稳步增长之中。
由于它具有效率高、寿命长、响应快、安全、环保等优点，故白光LED 是LED 产业中最为看好的新兴产品，在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，白光LED 在照明市场的前景备受全球瞩目，欧、美及日本等先进国家也投入许多人力，并成立专门的机构推动白光LED 研发工作。
它将成为21世纪的新一代光源———第四代照明光源，以替代白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯等传统光源，白光LED 孕育着巨大的商机。
目前，获得白光LED 最普遍的方法还是蓝光芯片加黄色荧光粉法［1］。
这种方法采用蓝色LED 芯片激发黄色发射的YAG ：Ce 3＋荧光粉而得到白光，由于缺少红色光谱成分，光源的色彩还原性差，显色指数低，发光效率低。
为解决以上问题，有两种方法被提了出来：（1）研制能够被蓝光和近紫外光芯片有效激发的红色荧光粉。
因为红色荧光粉在调制白光LED 和改善其显色效果方面起着至关重要的作用。
当在其中加入红色成分以后，可明显提高白光LED 的发光效率及显色指数。
（2）研制能够被紫光或近紫外光InGaN 管芯片有效激发的单一组分白色荧光材料。
单一组分白色荧光材料在近紫外光管芯激发下可直接发射白光。
它与混合红、绿、蓝三基色荧光粉而得到白光的方法相比，有效避免了多组分荧光粉之间的颜色再吸收、能量损耗、配比调控及老化速率不同的问题，从而提高了白光LED 的流明效率和色彩还原性能。
因此，本文主要从蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发的角度出发，对白光LED 用新型钼酸盐红色荧光粉和单一基质白光荧光粉的研究状况进行探讨。
1钼酸盐红色荧光粉钼酸盐作为一种重要的光学材料，在许多领域有着重要的应用价值，钼酸盐的合成温度低并且化学性质稳定。
荧光粉沉降问题对led光学一致性的影响
华中科技大学硕士学位论文摘 要作为下一代光源，LED产业发展越来越快。
在大功率白光LED生产过程中，光学一致性是衡量产品质量好坏的一个重要指标。
光学一致性一般包括亮度一致性和颜色一致性。
但长期以来，白光LED的光学一致性并不好，其原因有很多，本文对导致光学性能不一致的原因之一，荧光粉在点涂过程中的沉淀，进行了深入地研究与探讨。
本文首先介绍了大功率白光LED的封装工艺流程，特别对流程中点涂荧光粉这一工艺步骤进行了具体分析，提出了荧光粉的沉淀是影响LED光学一致性的重要原因。
然后对与LED相关的光学，照明理论，色度学等相关知识进行了介绍，在此基础上，从几方面系统分析了荧光粉沉降对LED光学一致性的影响：研究了颗粒沉降理论，利用紫外、可见光分光光度计对荧光粉胶中荧光粉浓度变化进行了粗略的测量，证明了在LED封装过程中，确实存在荧光粉沉降问题，并推算出沉淀引起的浓度变化为每五分钟百分之一左右；采用数值模拟方法对荧光粉沉降的具体过程进行了计算，得出了荧光粉浓度变化规律，为光学建模提供了依据。
提出将荧光粉分为三层以进行光学建模的方法，使用商业软件模拟大功率白光LED模组出光，对荧光粉沉淀引起的LED亮度、颜色均匀性等偏差进行了计算，结果显示，荧光粉沉淀对光学性能影响并不显著。
依据工业生产中的实际点胶时间，使用多组半成品LED模块，对荧光粉沉降影响进行了实验研究，结果表明，短时间的沉淀现象并不能对LED的光学一致产生很大影响。
本文对大功率白光LED的生产工艺流程中，荧光粉沉淀环节对光学一致性的影响进行了详尽的分析研究，具有一定的指导意义和参考价值。
关键词：LED，光学一致性，荧光粉沉淀，LED封装华中科技大学硕士学位论文AbstractComparing with the traditional light sources, light-emitting diodes (LED) have better illumination effects and better efficiency; it is regarded to be the next generation illumination technology. The optical consistency is a key factor in the LED packaging industry, which decides the quality of produced LEDs. It includes the consistency of brightness and light colors. So far, the optical consistency of white LED is not good. Individual LED modules may deviate from the target optical performance due to many reasons, as one of these reasons, the settling of phosphor in packaging process will be investigated and discussed in this thesis.We illustrated the process of LED packaging, especially the procedure of phosphor dispensing. It is perceived that the phosphor settling in the packaging process may influence the optical consistency. Then some basic optical knowledge was introduced, including colorimetry, photometry, and illumination. Afterward, the phosphor settling problem was analyzed and investigated in details.The settling theory was studied, and the change of phosphor concentration before silicone cured was measured by UV-VIS spectrophotometer, it was proved that the settling does exist, and the concentration changes about 1% in every five minutes. In order to specify the distribution of the phosphor, a simulation of phosphor settling procedures was done.A new modeling method that divided the phosphor coating layer into three parts was presented. By using the Mie scattering theory, the deviation of color temperature caused by settling was simulated and calculated with commercial software. The results showed that the color temperature and the brightness deviation are very small.According to the dispending time of practical manufacturing process, we did some experiments by partially-packaged LED modules. The experimental results demonstrated that the phosphor settling happened in the packaging process can not greatly affect the color consistency.It is expected that the work could be valuable in LED optical consistency study and packaging industry.Keywords: LED, optical consistency, phosphor settling，LED packaging独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
LED封装产品介绍和技术报告-(赵强)
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Temperature (degC) Temp. (oC)
成本低，显色性不佳
显色性高，工艺控制 困难
黄色荧光粉
绿色荧光粉 紅色荧光粉
Cup
蓝光 LED
蓝光 LED
紫外光 加三基色荧光粉
LED 发光效率低， 封装材料老化
蓝色荧光粉 绿色 荧光粉 紅色荧光粉 紫外光 LED
方法5 方法6
蓝光加黄色荧光粉，再加上红色LED
高效能及高显色性(CRI)
多量子阱活化层
左图的样品从 240C 加热到焊料熔化温度是2分钟， 而右图需时4分钟。固晶结果明显不一样。
31
优化工艺曲线后焊接强度显著提
高
Reflow profile for the 8x11 pads 1/4 ceramic substrates using Ti carrier
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LED封装产品介绍和技术报告(赵强)
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报告内容简介
发光二极管LED的市场分析 LED发光二极管介绍 封装测试技术介绍 Power-LED封装技术介绍
LED照明基础题和面试题
《LED 制造技术与应用》阶段考试（一）一、 填空题（每空1分，共23分）1、590nm 波长的光是 黄 光（填颜色）；380nm 波长的光是 紫 光（填颜色）,可见光的波长围是 380－780 nm 。
2、目前市场主流的白光LED 产品是由 InGaN (蓝光) 芯片产生的 蓝 光与其激发 YAG 荧光粉产生的 黄 光混合而成的，且该方面的专利技术主要掌握在日本日亚化学公司手中。
3、色温越偏蓝，色温越 高（冷） ，偏红则色温越 低（暖） 。
4、对于GaAs,SiC 导电衬底，具有面电极的 红、黄（单电极或L 型） LED 芯片，采用 银胶 来固晶；对于蓝宝石绝缘衬底的 蓝、绿（双电极或V 型）LED 芯片，采用 绝缘胶 来固定芯片。
6、银胶的性能和作用主要体现在： 固定芯片 、 导电性 、 导热性 。
7、翻译以下行业术语：示例：外延片 Wafer（1） 发光二极管 Light emitting diode（2） 芯片 chip（3） 荧光粉 phosphor直插式LED LED Lamp8、若已知外延材料的禁带宽度(符号：Eg ，单位：eV)，则该外延片制作的LED 发光波长与禁带宽度的关系通常可表示为：g1240E ＝ nm 9、金丝球焊机在操作过程中，四要素是：时间 、 功率 、 压力 、 温度 。
二、 判断题（对的打“√”，错的打“×”，16分，每小题2分）1、现有YAG 黄色荧光粉，分别采用波长为460nm 和470nm 的蓝光LED 芯片激发，则470nm 一定比460nm激发的效率高。
（×）2、在CIE图中，x代表蓝色，y代表绿色，z代表红色，且x＋y＋z＝1。
（×）3、发光强度大于100mcd的LED，称之为超高亮度的LED。
（√）4、对于InGaAlP材料，可选取合适的Al－Ga组分配比，以便在黄绿色到深红色的光谱围调整LED的波长。
（√）5、LED芯片一般采用蓝宝石（Al2O3）、硅（Si）、碳化硅（SiC）等半导体材料，其中SiC可作为V型接触的芯片衬底。
LED照明基础题和面试题
《LED 制造技术与应用》阶段考试（一）一、 填空题（每空1分，共23分)1、590nm 波长的光是 黄 光（填颜色)；380nm 波长的光是 紫 光(填颜色），可见光的波长范围是 380－780 nm 。
2、目前市场主流的白光LED 产品是由 InGaN (蓝光） 芯片产生的 蓝 光与其激发 YAG 荧光粉产生的 黄 光混合而成的,且该方面的专利技术主要掌握在日本日亚化学公司手中。
3、色温越偏蓝，色温越 高（冷） ，偏红则色温越 低（暖） .4、对于GaAs,SiC 导电衬底，具有面电极的 红、黄(单电极或L 型） LED 芯片，采用 银胶 来固晶；对于蓝宝石绝缘衬底的 蓝、绿（双电极或V 型）LED 芯片，采用 绝缘胶 来固定芯片.6、银胶的性能和作用主要体现在： 固定芯片 、 导电性 、 导热性 。
7、翻译以下行业术语：示例：外延片 Wafer（1） 发光二极管 Light emitting diode（2） 芯片 chip（3） 荧光粉 phosphor直插式LED LED Lamp8、若已知外延材料的禁带宽度(符号：Eg ，单位:eV ），则该外延片制作的LED 发光波长与禁带宽度的关系通常可表示为:g1240E ＝ nm 9、金丝球焊机在操作过程中，四要素是：时间 、 功率 、 压力 、 温度 。
二、 判断题(对的打“√",错的打“×”，16分，每小题2分）1、现有YAG 黄色荧光粉,分别采用波长为460nm 和470nm 的蓝光LED 芯片激发，则470nm 一定比460nm 激发的效率高。
（×）2、在CIE 图中，x 代表蓝色，y 代表绿色,z 代表红色，且x ＋y ＋z ＝1。
（×)3、发光强度大于100mcd 的LED ，称之为超高亮度的LED 。
（√）4、对于InGaAlP 材料，可选取合适的Al －Ga 组分配比，以便在黄绿色到深红色的光谱范围内调整LED 的波长。
LED照明基础题和面试题
《LED 制造技术与应用》阶段考试（一）一、 填空题（每空1分，共23分）1、590nm 波长的光是 黄 光（填颜色）；380nm 波长的光是 紫 光（填颜色）,可见光的波长范围是 380－780 nm 。
2、目前市场主流的白光LED 产品是由 InGaN (蓝光) 芯片产生的 蓝 光与其激发 YAG 荧光粉产生的 黄 光混合而成的，且该方面的专利技术主要掌握在日本日亚化学公司手中。
3、色温越偏蓝，色温越 高（冷） ，偏红则色温越 低（暖） 。
4、对于GaAs,SiC 导电衬底，具有面电极的 红、黄（单电极或L 型） LED 芯片，采用 银胶 来固晶；对于蓝宝石绝缘衬底的 蓝、绿（双电极或V 型）LED 芯片，采用 绝缘胶 来固定芯片。
6、银胶的性能和作用主要体现在： 固定芯片 、 导电性 、 导热性 。
7、翻译以下行业术语：示例：外延片 Wafer（1）发光二极管 Light emitting diode （2）芯片 chip （3） 荧光粉 phosphor直插式LED LED Lamp8、若已知外延材料的禁带宽度(符号：Eg ，单位：eV)，则该外延片制作的LED 发光波长与禁带宽度的关系通常可表示为：g1240E ＝ nm 9、金丝球焊机在操作过程中，四要素是：时间 、 功率 、 压力 、 温度 。
二、 判断题（对的打“√”，错的打“×”，16分，每小题2分）1、现有YAG 黄色荧光粉，分别采用波长为460nm 和470nm 的蓝光LED 芯片激发，则470nm一定比460nm 激发的效率高。
（×）2、在CIE 图中，x 代表蓝色，y 代表绿色，z 代表红色，且x ＋y ＋z ＝1。
（×）3、发光强度大于100mcd 的LED ，称之为超高亮度的LED 。
（√）4、对于InGaAlP 材料，可选取合适的Al －Ga 组分配比，以便在黄绿色到深红色的光谱范围内调整LED 的波长。
荧光粉配比对大功率白光LED发光特性的影响
荧光粉配比对大功率白光LED发光特性的影响摘要:随着国内外白光LED用荧光粉的研究进展，利用黄色、红色和黄绿色3种荧光粉混合的方法制备了一系列大功率平面发光LED光源，深入研究了黄色、红色和黄绿色3种荧光粉分别对大功率白光LED光源的发光效率、显色指数以及色温的影响规律。
关键词：荧光粉配比；发光特性；白光LED白光LED是一种新型固体光源，与白炽灯和荧光灯等光源相比，具有低能耗、长寿命、体积小、响应快、无污染等优点，被称为继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯后的第4代绿色光源，受到极大关注。
1 慨况随着其性价比的不断提高，白光LED在众多照明领、域，尤其是家用照明领域中展现了广阔的应用前景。
1997年日亚(Nichia)公司生产出第一支商用白光二极管(LightEmittingDiode,LED)以来,白光LED的研究得到蓬勃发展。
白光LED相对于传统照明技术具有低能耗、发光效率高、无污染、寿命长等优点,使LED在照明领域取代白炽灯和荧光灯成为可能。
根据预测,美国55%的白炽灯及55%的日光灯被LED取代,每年节省350亿美元电费,每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量。
可见白光LED在民用照明方面的前途无可估量,势必逐步替代荧光灯、白炽灯成为下一代绿色照明光源。
2 实验采用平面发光的COB（Chip on board）封装方式获得大功率白光LED，芯片采用0.5 W的三安蓝光芯片，其发射波长为456 nm，每个LED光源包含6颗串联的LED芯片，黄色、红色和黄绿色荧光粉分别采用YAG黄色荧光粉、氮氧化物红色荧光粉和LuAG黄绿色荧光粉。
每组实验中只改变其中一种荧光粉的含量而固定胶水量和另外两种荧光粉含量，并且使每个COB光源具有相同的点胶量。
目前市场上一般采用的黄色、红色和黄绿色3种荧光粉和胶水的配比为黄色∶红色∶黄绿色∶胶水=0.28∶0.04∶0.048∶1，文章在此基础上对荧光粉配比进行重新设计，每种荧光粉按质量的-20%、-10%、0、10%、20%分别进行单独增减，测试条件为直流恒流30 mA，在相同的荧光粉配比条件下，选取5个样品数据取其平均值进行对比。
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》范文
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》篇一一、引言随着科技的进步和人们对高质量照明需求的增长，白光LED 因其高效、节能、长寿命等优点逐渐成为照明领域的主流技术。
其中，近紫外激发白光LED技术以其独特的光色调控优势备受关注。
荧光粉作为实现白光LED的核心材料，其性能的优劣直接影响到LED的发光质量。
因此，本论文针对近紫外激发白光LED 用荧光粉的制备方法和发光性能进行了深入的研究。
二、实验部分1. 材料与方法（1）原料：实验主要材料包括氧化物、氢氧化物等化学原料，其来源、规格等信息已在文献中列出。
（2）仪器与设备：所使用的主要设备有高温炉、粉碎机、离心机、紫外-可见光谱仪等。
（3）荧光粉的制备：采用溶胶-凝胶法或共沉淀法制备荧光粉，详细过程如下所述。
2. 实验步骤（1）将原料按照一定比例混合并加入适量的溶剂，进行溶解和混合；（2）在一定的温度和压力条件下进行反应，形成凝胶或沉淀；（3）将凝胶或沉淀进行干燥、粉碎、煅烧等处理，得到荧光粉。
三、荧光粉的制备过程及影响因素1. 制备过程荧光粉的制备过程主要分为溶解、反应、干燥、粉碎和煅烧等步骤。
其中，反应过程对荧光粉的性能影响最大，因此需要严格控制反应条件。
2. 影响因素（1）原料配比：原料的配比对荧光粉的组成和性能有很大影响。
通过调整原料配比，可以改变荧光粉的发光颜色和亮度。
（2）反应条件：反应温度、压力和时间等条件对荧光粉的制备过程和性能有很大影响。
过高的温度可能导致荧光粉的结构塌陷，影响其发光性能。
（3）后处理工艺：干燥、粉碎和煅烧等后处理工艺对荧光粉的性能也有一定影响。
这些过程能够提高荧光粉的结晶度和纯度，从而改善其发光性能。
四、发光性能研究1. 发光性能评价方法本实验采用紫外-可见光谱仪对荧光粉的发光性能进行评价，包括发光颜色、亮度、色温等指标。
2. 实验结果与分析（1）不同制备方法对荧光粉发光性能的影响：通过比较溶胶-凝胶法和共沉淀法制备的荧光粉的发光性能，发现共沉淀法制备的荧光粉具有更高的亮度和更好的颜色纯度。
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》范文
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》篇一一、引言随着LED照明技术的不断发展，人们对光源的色彩丰富度、亮度和稳定性要求不断提高。
其中，近紫外激发白光LED因具有高效、环保等优点而备受关注。
荧光粉作为实现白光LED的关键材料，其制备和发光性能的研究显得尤为重要。
本文旨在研究近紫外激发白光LED用荧光粉的制备方法及其发光性能，为LED 照明技术的进一步发展提供理论支持。
二、荧光粉的制备1. 材料准备实验所需的主要原料包括：氧化物、卤化物、硅酸盐等。
其中，稀土元素掺杂是提高荧光粉性能的关键手段。
选择适当的稀土元素（如Eu、Ce等）作为掺杂剂，可有效提高荧光粉的发光效率。
2. 制备方法（1）固相法：将原料按一定比例混合后，在高温下进行烧结，使原料间发生化学反应，形成所需的荧光粉。
此方法操作简单，但需要较高的烧结温度和较长的反应时间。
（2）溶液法：将原料溶于溶剂中，通过化学反应形成溶胶，然后经过蒸发、干燥等过程得到荧光粉。
此方法反应温度低、反应时间短，且可获得均匀、颗粒尺寸小的荧光粉。
本文采用溶液法制备近紫外激发白光LED用荧光粉。
具体步骤如下：首先，将原料溶于适量的溶剂中，通过磁力搅拌使原料充分混合；然后，将混合溶液进行蒸发、干燥处理，得到荧光粉前驱体；最后，在适当的温度下进行热处理，使前驱体发生化学反应，形成所需的荧光粉。
三、发光性能研究1. 发光光谱分析通过测量荧光粉的发光光谱，可以了解其发光性能。
在近紫外光的激发下，荧光粉发出白光，其光谱范围覆盖了可见光区域。
通过分析发光光谱的峰值、半峰宽等参数，可以评估荧光粉的发光效率、色纯度等性能。
2. 亮度与稳定性分析LED的亮度和稳定性是评价其性能的重要指标。
实验测定了荧光粉在不同温度、不同时间下的发光强度，分析了其亮度和稳定性。
结果表明，所制备的荧光粉具有较高的亮度和良好的稳定性，可满足近紫外激发白光LED的应用需求。
四、结论本文采用溶液法制备了近紫外激发白光LED用荧光粉，并对其发光性能进行了研究。
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》范文
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》篇一一、引言随着照明技术的不断进步，白光LED（Light Emitting Diode）已成为现代照明领域的主流技术。
而其中，近紫外激发白光LED 因其高效率、高显色性和长寿命等优点备受关注。
为了满足其发光需求，荧光粉作为核心材料之一，其制备技术和发光性能的研究显得尤为重要。
本文将详细介绍近紫外激发白光LED用荧光粉的制备方法及其发光性能的研究进展。
二、荧光粉的制备1. 材料选择荧光粉的制备材料主要包括基质材料、激活剂和助熔剂等。
基质材料的选择对荧光粉的发光性能具有重要影响，常用的基质材料有硅酸盐、铝酸盐等。
激活剂的选择则决定了荧光粉的发光颜色和亮度，如稀土元素等。
助熔剂则用于改善荧光粉的烧结性能和发光性能。
2. 制备方法目前，制备近紫外激发白光LED用荧光粉的方法主要有高温固相法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等。
其中，高温固相法因其操作简便、成本低廉等优点被广泛应用。
在高温固相法中，将原料按一定比例混合后，在高温下进行反应，生成荧光粉。
三、发光性能的研究1. 发光光谱分析通过对荧光粉的发光光谱进行分析，可以了解其发光颜色、亮度及色纯度等性能。
近紫外激发白光LED用荧光粉的发光光谱应与LED芯片的发射光谱相匹配，以实现高效的白光发射。
2. 发光效率与稳定性分析发光效率及稳定性是评价荧光粉性能的重要指标。
通过对荧光粉的发光效率及稳定性进行测试，可以了解其在LED器件中的实际应用效果。
同时，通过对比不同制备方法及不同材料的荧光粉的发光效率及稳定性，可以为优化荧光粉的制备工艺提供依据。
四、研究进展及展望目前，关于近紫外激发白光LED用荧光粉的研究已取得一定成果。
通过优化制备工艺和材料选择，提高了荧光粉的发光性能和稳定性。
同时，针对不同应用场景，研究人员还开发出了具有特殊发光性能的荧光粉，如高显色指数、低色温等。
然而，仍存在一些挑战和问题需要解决。
例如，如何进一步提高荧光粉的发光效率和稳定性，以及如何降低生产成本等。
芯片与荧光粉波长匹配的控制对LED亮度的影响-(赵强)
Research & Development研发技术文献芯片与荧光粉波长匹配的控制对LED亮度的影响-----赵强-----摘要：LED白光的发光机理包括了光致发光和电致发光两个部分，后道的封装工艺及材料的搭配主要影响着其中的光致发光部分。
在材料搭配过程中，芯片的波段与荧光粉的最佳匹配影响着LED白光的光质量。
本文试验分析了芯片波长对LED白光亮度的影响极其控制。
关键字：芯片，荧光粉，波长，亮度…一、引言物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光，另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态（非稳定态）在反回到基态的过程中，以光的形式放出能量。
以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类，即稀土荧光粉。
稀土元素原子具有丰富的电子能级，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。
稀土是一个巨大的发光材料宝库，在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要的作用。
根据激发源的不同，稀土发光材料可分为光致发光（以紫外光或可见光激发）、阴极射线发光（以电子束激发）、X射线发光（以X射线激发）以及电致发光（以电场激发）材料等。
LED白光发光机理包括了两部分：光致发光（Photoluminescence）：以光能作为激发源，以光子激发产生光子。
电致发光（Electroluminescence）：以电能作激发源。
用电子激发产生光子。
二、LED发光效率的提高跟荧光粉的发光原理发光效率是光源把消耗的能量转换为视觉的能力。
一般白光LED提高发光效率的主要途径有：1)提高外延片的内量子效率和外量子效率，提高和改善芯片的外量子效率。
2)提高封装材料的折射率将芯片发出的光和二次激发产生的光有效的萃取出来并高效地导出LED管体外。
3)将低LED的热阻，降低器件的节温，增加芯片内部的量子限制效应，提高光子复合得效率。
4) 选择高品质的荧光粉和更加均匀和涂敷工艺，使荧光粉能够更高效的被芯片激发，提高荧光粉的激发效率。
基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展
基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展一．引言固体白光发光二极管将成为21世纪新一代节能光源。
要实现白光的重要途径之一是利用稀土发光材料的荧光转换技术，把InGaN半导体管芯发射的460 nm蓝光或400 nm近紫外光转换成白光。
二．黄光荧光粉日本日亚化学公司于1996年首先研制出发黄光系列的钇铝石榴石（yttrium aluminum garnet，YAG）荧光粉配合蓝光LED得到高效率的白光光源。
近年来，科研人员对钇铝石榴石系列荧光粉的制备、物理性能、发光性能进行了大量的研究。
图1为采用不同方法合成的YAG:Ce荧光粉的发射光谱，从图中可以看出，由燃烧法和固相法合成样品的发射光谱与采用溶胶凝胶法和共沉淀法合成的样品有明显的红移，可能是由于后两种方法得到的样品颗粒较小而导致表明张力较大。
台湾大学刘如熹等用固相法合成了Ce，Gd取代Y，Ga取代Al的Y3Al5O12，研究得出只需少量Ce取代就可实现黄色荧光。
Gd取代Y时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有红移现象。
Ga取代Al时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有蓝移现象。
通过调节Gd，Ga的量可使发射光谱在510~560 nm之间变化。
图1不同方法合成的Y AG:4%Ce荧光粉的发射光谱（(a)燃烧法，(b)溶胶凝胶法，(c)共沉淀法，(d)高温固相法）由于商用的发射蓝光的InGaN的发射波长在460 nm附近变动，因此，为了保持发射白光，YAG:Ce3+的发射波长和色坐标也必须相应变动。
为此，可改变Ce3+的掺入浓度或调整Y3Al5O12的组成。
随着Ce3+的掺入浓度的增大，发射峰值移向长波，当以Gd3+部分取代Y+，或以Ga3+或In3+部分取代Al3+，可使Ce3+在Y3-x Gd x Al5O12或Y3Al5-y M y O12(M=Ga3+或In3+)中的发射波长发生相应的变动，随着x的增大，发射波长移向长波；随着y的增大，发射波长移向短波，同时，发光强度都下降。
蓝光芯片不同激发波长对发光二极管白光色系的影响
蓝光芯片不同激发波长对发光二极管白光色系的影响摘要：本文主要阐述蓝光芯片不同激发波段对发光二极管白光色系上所产生的影响，以此来提高白光光色均匀一致性问题，降低色差不良。
关键词：发光光谱、色品坐标、激发波长、主波长、峰值波长、1931 CIE图一、背景众所周知，世界上除了太阳光是自然光外，其余产生的都是人工色光，特别是像白光这样的混合光。
目前产生白光的方法主要有三种，一种是R、G、B三基色混合产生白光，一种是用紫外UV激发（R+G+B）荧光粉产生白光，另一种就是目前全球LED封装中用的最普遍的方法，用蓝光激发荧光粉产生白光。
在LED封装界中，白光的封装技术已是公开的秘密，现在各大厂家争相竞争的是产品的品质，主要指的是白光的光色要求，例如色度一致性，色度的集中率，以及白光的亮度与衰减度等等。
LED白光应用也非常广泛，大到汽车室内外指示灯以及装饰灯，小到各类显示屏，背光板，指示面板等等，随着消费者对LED产品越来越多的了解，以及应用厂家对产品品质的要求也越来越高，对于一些细节性的要求，如灯光效果，眼睛视觉效果等等也提出了更高的要求。
这就促使封装厂在技术上寻求突破，才能在封装界立于不败之地。
二、理论研究LED色品坐标：CIE 1931色度图是用标称值表示的CIE色度图，所有单色光都位于舌形曲线上，这条曲线就是单色轨迹，曲线旁标注的数字是单色光的波长值；自然界中各种实际颜色都位于这条闭合曲线内；在色度图内部，跨过白色区域的一条黑体曲线是黑体色温轨迹线，各种典型的白光光源坐标点均位于此黑体曲线上，在其周围形成各个合成白光区域，在这个区域内，每个点都代表不同的颜色，每一个点都可通过不同的蓝光芯片波长激发相应波长的荧光粉来实现，相当于蓝光芯片波长点连接荧光粉波长点形成一直线，线上点的光谱辐射能量可通过调节芯片激发荧光粉的能量来调节，如芯片激发后蓝光能量强于荧光粉，则色品坐标往蓝色方向下移，反之，则往荧光粉方向上移。
芯片与荧光粉量子效率的优化课题
芯片与荧光粉量子效率的优化课题芯片与荧光粉优化量子效率开发一、项目提出背景白色发光二极管（WLED）具有能耗低、长寿命、无污染、体积小、响应快、发光效率高等特点，对环境保护和节约能源都有着巨大意义，因此目前LED正逐渐取代日光灯和白炽灯成为市场的主流照明产品。
在LED的未来发展中，将以高亮度，高显色指数的产品作为主流。
但是，LED要在照明领域上完全替代其他光源,还需要解决提高光效,降低成本,降低芯片发热量,提高LED使用寿命等问题,而这些问题全部都受到LED外量子效率的制约。
LED的外量子效率低一方面是由于其表面与空气界面的全反射条件的限制,导致其光提取效率不高，另一方面是由于LED 芯片正常工作时产生的大量热量被荧光粉吸收，从而使荧光粉温度升高、加速老化，致使LED发光效率降低、光衰增加。
二、目标在传统的白光LED封装结构中，荧光粉直接涂覆于芯片上面，工作时，芯片释放的热量直接加载在荧光粉上面，导致了荧光粉的温升，使得荧光粉在高温下转化效率降低。
本课题的目的在于优化芯片与荧光粉量子效率，改进LED 芯片正常工作时产生的大量热量被荧光粉吸收、荧光粉温度升高、加速老化、发光效率降低、光衰增加的现象。
三、必要性对于照明用白光LED 而言，目前广泛采取的方法是利用蓝光芯片发出的蓝光激发YAG 荧光粉发射黄光，通过蓝光和黄光这一对色度学上的互补色来获得白光。
用于白光LED的发光材料主要有四大类：（1）石榴石结构的稀土掺杂的复合氧化物发光材料，如YAG和TAG；（2）硅酸盐基质发光材料：（3）硅氧氮化合物发光材料；（4）硫化物或硫代氧酸盐发光材料；YAG是以铈掺杂的钇铝石榴石黄色荧光粉，分子式为Y3Al5O12:Ce，简称YAG:Ce。
YAG发光材料以其转化效率高成为制作白光LED最成熟的主流技术路线。
目前商用的LED大部分采用将黄色荧光粉YAG:Ce涂敷在发蓝光的GaN或InGaN芯片上，被蓝光激发的YAG:Ce荧光粉所产生的黄光再与蓝光复合生成白光。
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Research & Development研发技术文献芯片与荧光粉波长匹配的控制对LED亮度的影响-----赵强-----摘要：LED白光的发光机理包括了光致发光和电致发光两个部分，后道的封装工艺及材料的搭配主要影响着其中的光致发光部分。
在材料搭配过程中，芯片的波段与荧光粉的最佳匹配影响着LED白光的光质量。
本文试验分析了芯片波长对LED白光亮度的影响极其控制。
关键字：芯片，荧光粉，波长，亮度…一、引言物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光，另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态（非稳定态）在反回到基态的过程中，以光的形式放出能量。
以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类，即稀土荧光粉。
稀土元素原子具有丰富的电子能级，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。
稀土是一个巨大的发光材料宝库，在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要的作用。
根据激发源的不同，稀土发光材料可分为光致发光（以紫外光或可见光激发）、阴极射线发光（以电子束激发）、X射线发光（以X射线激发）以及电致发光（以电场激发）材料等。
LED白光发光机理包括了两部分：光致发光（Photoluminescence）：以光能作为激发源，以光子激发产生光子。
电致发光（Electroluminescence）：以电能作激发源。
用电子激发产生光子。
二、LED发光效率的提高跟荧光粉的发光原理发光效率是光源把消耗的能量转换为视觉的能力。
一般白光LED提高发光效率的主要途径有：1)提高外延片的内量子效率和外量子效率，提高和改善芯片的外量子效率。
2)提高封装材料的折射率将芯片发出的光和二次激发产生的光有效的萃取出来并高效地导出LED管体外。
3)将低LED的热阻，降低器件的节温，增加芯片内部的量子限制效应，提高光子复合得效率。
4) 选择高品质的荧光粉和更加均匀和涂敷工艺，使荧光粉能够更高效的被芯片激发，提高荧光粉的激发效率。
提高光通量，从而提高光效。
5) 选择优化封装工艺，找到芯片波长与荧光粉的最佳匹配。
找到合适的技法波长，一般来说，荧光粉的发射波长是一定的，但是，芯片的波长可以调整，再找到对应的荧光粉波长，就可以大大优化和提高封装产品的亮度。
经过大量的实验证明荧光粉的选择和涂敷在其它封装条件相同的情况下光通量有10％--20％的差异。
下面我们先来了解下荧光粉、发光原理、再来探讨荧光粉的选择和配制。
1、荧光粉由主体晶格（host lattice’H）与活化中心（activator’coA）构成，有时还有辅助活化剂或称为增感剂。
主体晶格：在激发过程中扮演传送能量的角色。
例如：Y 3AI 5O 12：Ce 3+中的Y 3AI 5O 12。
活化中心：可以活化主体晶格例如：Y 3A I5O 12：Ce 3+中的Ce 3+。
一般说来，发光固体吸收了激活辐射的能量h ν，发射出能量为h ν’的光 2、荧光粉的发光原理：以GaN 基蓝光晶片为激发源激发荧光粉，产生的激发态电子直接以放光之形式回到电子基态 三、荧光粉的选择合理选择荧光粉颗粒大小、比重、形貌规则、辉度值、激发波长对LED 的发光效率和显色性有很大的影响：1) 颗粒的大小直接影响到发光效率。
颗粒大的发光效率高，但很容易沉淀，工艺上难控制颜色的一致性，一般用于高功率产品。
2) 比重越小越不易沉淀。
3) 在颗粒外形上，一般选择球型状的产品。
4) 辉度值越高越好。
5) 激发波长的匹配对亮度和显指有很大的影响。
四、芯片波长与荧光粉的匹配以YAG-04为例，其吸收波段为：430-490nm ，发射波长：558nm （见表1）。
图1是其发射光谱图，图2是荧光粉的吸收和发射光谱图。
ν'表1图1图2分别用光功率Po=100mw的450nm和460nm的芯片激发该粉，有两种情况：1、两种芯片的激发效率相等,假设为100%。
根据下列公式可以计算出450nm和460nm在Po=100mw的光功率时的光子数量和光子能量。
E g = hν= hc/λ式中h为普朗克常数6.63×10-34 J·s，c为光速。
①当芯片波长是450nm时,光子能量为：E g1 = hν1 = hc/λ1 =2.76eV光子数量为：Po/ E g1=2.26*10^17个②当芯片波长是460nm时,光子能量为：E g2 = hν2 = hc/λ2 =2.69eV光子数量为：Po/ E g2=2.31*10^17个而荧光粉的发射波长为558nm，此时的光子能量为：E g3 = hν3 = hc/λ3 =2.22eV 所以当用E g1和E g2的能量激发产生了E g3，而E g1-E g3=2.76eV-2.22eV=0.54eV；E g2-E g3=2.69eV-2.22eV=0.47eV 。
(其他能量损耗忽略)其中0.54eV和0.47eV由于能量太低，不能激发荧光粉而产生2.22eV的能量。
所以用Po=100mw的450nm和460nm的芯片激发该种荧光粉，产生558nm时的光子的数量分别为：2.26*10^17个和2.31*10^17个，所以用460nm的芯片激发亮度会比用450nm的芯片激发亮度高。
2、由于存在着光子的吸收，散射，折射，非辐射复合，深能级缺陷限制等影响因数，两种芯片的激发效率不相等,分别为η1和η2。
同理可以计算出450nm和460nm在Po=100mw的光功率时的光子数量和光子能量。
而此时产生的558nm的光子的数量则变为η1*2.26*10^17个和η2*2.31*10^17个。
假设η1和η2的数值分别为90%和80%（假定值，实际值会有变化，则产生的558nm的光子的数量则变为η1*2.26*10^17=2.034*10^17个和η2*2.31*10^17=1.848*10^17个。
那么此时用450nm的芯片激发亮度会比用460nm的芯片激发亮度高。
荧光粉的激发波段一般都较宽，像YAG-04的激发波段为430-490nm。
所以，在LED芯片波段与在一般的蓝光芯片波段450-460nm，波段越高封装产品的亮度越高。
五、试验与分析实验模型：1)本实验主要测试芯片波段对LED亮度的影响。
采用的是蓝光芯片和黄光荧光粉组合实现白光LED的方法。
2)封装产品为TOP产品：3528白光(单晶)。
3)所用芯片为同一家同批次产品，是正装双电极结构，具体参数为：芯片尺寸为10*23mil，芯片亮度为23-26MW，正向电压为3.0-3.2V，采用了450-452.5-455-457.5-460nm四个波段的芯片进行试验。
4)所用支架为白色塑胶，功能区镀银，是同一家同批次产品。
5)固晶胶为绝缘胶系列是同一家同批次产品。
6)键合金线线径为25um是同一家同批次产品。
7)所用荧光粉为YAG黄粉单剂，具体参数为：激发波段为430-490nm，发射峰值为558nm，CIE（1931）色坐标x=0.444,y=0.534,粉粒径为D50 (V) ~ 13μm 。
8)所用混粉胶为硅胶系列，具体参数为：混合粘度7000mPa*s，折射率为1.537，透光率为97.5%,硬度为37.5(Shore D)。
以下的每组数据为除芯片波段不同，其他物料完全相同下的测试数据（荧光粉为单粉）。
两组数据的侧重点不同，第一组主要考虑色温接近的情况下，激发波段对亮度的影响；第二组数据侧重相同荧光粉量的情况下，激发波段对亮度的影响。
第一组第二组首先，第一组数据的色温平均值在5800-5900K左右，亮度随着波段的增加而有所提高。
再看第一组数据的色坐标y-x的差值，按照序号的顺序差值分别为：1号0.0161、2号0.0199、3号0.0222、4号0.0262。
随着芯片波段的增加，差值在增加即y值的增幅较大。
光源的色坐标点在向黄绿光偏移，远离了黑体辐射线。
第二组数据，色温随着波段的增加而降低（5945K-5725K-5475K-5380K），亮度则增加。
第二组产品中在相同荧光粉量的情况下，色温逐渐降低是由于荧光粉的发射光(黄光)的能量成分多，且随着波段的增加，荧光粉的发射能量增加即随着波段的增加荧光粉被激发的效果有所提高致使黄光的光子数增多。
所以如果用不同的芯片波段去激发荧光粉，想要得到相同的色温，那么荧光粉的量就要随着芯片波段的增加而减少。
按照序号的顺序差值分别为：1号0.0029、2号0.009、3号0.0179、4号0.0237。
随着芯片波段的增加，差值在增加。
六、结论1.对于LED白光的制作过程中，采用蓝光芯片和黄光荧光粉组合实现白光LED的方法，对于这样的物理模型，蓝光芯片波段与荧光粉的激发波段的匹配对封装产品的亮度有很大的影响。
2.对于有较宽激发波段的荧光粉，在比较好的激发范围内，高波段的芯片比低波段的芯片激发亮度要高。
原因是高波段的芯片激发的黄光光子数要比低波段的芯片激发的黄光光子数多（两个波段的激发效率一致的条件下才成立，如果激发效率不一样则要乘以对应的激发效率因子）。
3.相同的荧光粉量，采用高波段的芯片封装的产品色温要比低波段芯片封装的产品色温低。
4.要得到相同色温的封装产品，采用高波段的芯片则需要更少的荧光粉。
从而可以降低封装成本。
5.采用高波段芯片封装的产品色坐标的y值要高于采用低波段芯片封装产品的色坐标y值，坐标点向黄绿光偏移。
提高了封装产品的光通量。
6.综合以上各项的结论，在LED的未来发展中，将以高亮度，高显色指数的产品作为主流，我们的实验数据将会极大地支持我们的产品设计和研发。