白光LED荧光粉

最近，东芝公司研究开发了一种新的类似于太阳光的LED荧光粉．在蓝光LED照射下荧光粉发光的颜色有蓝绿色、黄绿色、橙色等．这种新的荧光粉与蓝光照射下发红光的荧光粉混合得到类似于太阳光的白光。此荧光粉将应用于照明灯、LCD背光灯及汽车灯等方面。     

白光LED背光灯

三星电机开发了蓝光LED与红、绿光荧光粉组合一体的白光LED，用于TFT-LCD背光灯。与RGB三个LED芯片组合的白光LED相比较，价格降低40％，比CCFL背光灯稍贵一些，但已达到大量应用的水平，其产品预计今年将占背光灯市场的3．6％，2010年约占29．2％。     

白光LED荧光粉研究及应用新进展

基于白光发光二极管技术的迅速发展以及荧光粉对白光LED器件的发光效率、显色性和使用寿命等性能的决定性影响,系统阐述了蓝光LED芯片激发用铝酸盐、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和应用现状。探讨了上述荧光粉的研究重点、发展趋势和应用前景,指出需要进一步提高铝酸盐黄粉的发光效率,开发新型高光效氮化物和氮氧化物红粉和绿粉及其低成本制备技术,以满足高光效、高显色、低光衰型白光LED器件制作需要。     

近紫外芯片激发三基色荧光粉制作的白光LED

使用发射波长为395～400 nm的近紫外LED芯片来激发发射峰值波长分别在615,505和445 nm的红绿蓝三基色荧光粉,建立三基色荧光粉混光理论模型,制作不同色温下高显色指数白光发光二极管,研究其光电特性。实验结果表明,采用近紫外激发的三基色白光器件色温为3 000～9 000 K范围内,其显色指数均能保持在80～90之间;当色温大于5 000 K时,显色指数可以达到85;测试结果与理论计算吻合良好。最后,实验证明加入TiO2粉末可消除白光LED中残余近紫外线,三基色荧光粉白光LED色度参数受工作电流变化的影响较小。     

无荧光粉转换白光LED的研究和进展

白光LED具有节能、环保、寿命长等优点,它的问世是人类照明史上一个重大的里程碑,标志着一种全新的照明光源的诞生。为了提高白光LED的各项性能,克服现有技术的壁垒及不足,各种无荧光粉转换的新型结构的白光LED应运而生。本文在分析LED发光机理的基础上,给出了目前白光LED常用的3种制备方法及优缺点,列举了无荧光粉转换白光LED的最新发展,指出了无荧光粉转换白光LED面临的问题,并对无荧光粉转换白光LED的未来发展进行了总结。     

大功率白光LED封装工艺技术与研制

与传统的白炽灯、荧光灯照明相比,由于大功率白光LED具有显著的节能、环保、使用寿命长等一系列不可比拟的优势,代表着新型绿色、环保照明的发展方向,正迅速进军照明领域.从1 W大功率白光LED的封装工艺技术出发,在分析比较了几种产生白光LED方法的成本、性能的基础上,最终选取性价比相对较高的"蓝光芯片+YAG荧光粉"产生白光LED的制作方法.实践证明,在提高大功率白光LED发光效率、均匀性和稳定性等方面,还需要进一步开发新材料,采用新工艺.     

荧光粉配比对大功率白光LED发光特性的影响

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。研究结果表明,随着黄色荧光粉含量的增加,其发光效率明显提高,最高可达140 lm/W,而显色指数和色温略有下降。随着红色荧光粉含量的增加,其显色指数明显提高,最高可达85,而发光效率和色温明显降低。随着黄绿色荧光粉含量的增加,其发光效率、显色指数以及色温均不同程度地略有下降,但是其对大功率白光LED的色容差起到很好的调节作用。     

白光LED用碱土氯硅酸盐荧光粉的研究进展

根据碱土元素与激活离子的组成,将碱土氯硅酸盐荧光粉分为以下四种体系:(1)单一碱土元素与单一激活离子体系;(2)多元碱土元素与单一激活离子体系;(3)单一碱土元素与多元激活离子体系;(4)多元碱土元素与多元激活离子体系。综述了目前国内外碱土氯硅酸盐荧光粉的最新研究进展和存在问题,对其发展趋势进行了展望。     

荧光粉层形状对白光LED空间色温均匀性的影响

荧光粉的吸收散射特性、粒径分布及荧光粉涂层的形状对白光LED色温角空间分布具有直接影响。通过Mie散射理论对不同形状的荧光粉涂层进行了光学计算仿真,研究了荧光粉涂层形状对白光LED空间色温分布的影响规律,以及不同形状的荧光粉涂层效率,并从中找出色温均匀性最佳的荧光粉涂层形状。根据仿真结果,采用具有精确控制喷胶量和喷涂位置功能的高速喷胶技术对1mm2大功率芯片的荧光粉涂层的涂敷工艺进行实验制作,控制器件的平均色温在5 000K,获得荧光粉涂层形状对白光LED色温角空间分布影响的测量结果与计算仿真结果相吻合。通过该方法制作的荧光粉涂层使白光LED的最小色温差异达到537K,远优于目前一般采用的荧光粉涂敷技术。     

白光LED用钛酸盐红色荧光粉的研究进展

钛酸盐因具有优异的化学稳定性和光学性能而成为优异的发光基质材料,综述了钛酸盐作为白光LED用红色荧光粉的国内外研究进展。分别介绍了偏钛酸盐(MTiO3)型、正钛酸盐(M2TiO4)型和其他类型的钛酸盐红色荧光粉及其制备方法,并重点介绍了其光谱调控机理。对性能较好的荧光粉进行了重点推介,对钛酸盐红色荧光粉的发展趋势做了简要展望。     

光转换白光LEDs的研究

采用固相法制备YAG：Ce、Gd光转换荧光粉，测量其激发光谱和荧光光谱，发现激发光谱存在2条激发带，其中428—501nm的激发带与GaN LEDs的发射光谱匹配，荧光光谱呈黄色宽带。将荧光粉与GaN管芯用环氧树脂封装在一起，制成白光LEDs，其CIE色度坐标为(0．27，0．33)，显色指数为78.2，发光强度8cd，流明转换效率为6．37，优于市场同类产品。     

Fabrication of High-power White LEDs and White Light Uniformity Testing

As the blue and yellow lights are complementary colors, a blue InGaN LED chip is coated hy a yellow phosphor film to generate white light based on luminescence conversion mechanism. The emitted light of a blue LED is used as the primary source for exciting fluorescent material such as cerium doped yttrium aluminum garnet with the formula Y3Al2O12 ： Ce^3＋ （in short： YAG ： Ce^3＋ ）. The matching of the spectrum of the blue LED chips and the YAG ： Ce^3＋ yellow phosphor is studied to improve the conversion efficiency. The packaging methods and manufacturing processes for high power single chip-white LEDs are introduced. The uniformity of the output white light is investigated. Based on the characteristics of the high power white LEDs, some approaches and processes are suggested to improve the light uniformity when they are fabricated. The effectiveness of those approaches on the improvement of LEDs is discussed in detail and some interesting conclusions are also presented.     

白光LED对直下式TV背光色域的影响

白光LED背光源具有光学特性好、功耗低、寿命长、对比度高、驱动系统简便等优势,但并不是所有的LED产品都适合做背光光源。研究了液晶面板和不同的白光LED产品对色域的影响,指出只有通过选择适当波长的LED和与之相匹配的彩膜,才能得到较高的色彩还原性。一般照明用二波段LED产品由于形成混合峰,相互之间的制约使得其最高只能达到75.2%的NTSC色域;而对三波段LED产品,三波峰相对独立,故能实现较高的84.2%色域。     

Luminous efficacy and color rendering index of high power white LEDs packaged by using red phosphor

We packaged a series of high power white LEDs by covering the blue LED chips with yellow phosphor, red phosphor and the two phosphors mixed by appropriate mass ratio, respectively, and discussed the excitation and emission spectrum of yellow phosphor and red phosphor and the characteristics of the LEDs. We found that the luminous efficacy of the white LEDs covered with the two phosphors mixed by appropriate mass ratio was lower than that of the white LEDs covered with yellow phosphor, but the color rendering index was improved observably.     

感光性树脂应用于LED平面自适应封装的最新研究

采用感光性树脂+荧光粉进行LED平面自适应涂覆技术,实现了白光LED荧光粉涂层的平面化工艺,使器件出光的亮度、空间色度均匀性较之传统封装工艺器件有了明显的改善,光斑及单管间色度、亮度偏差均小于6%。综合PVA的感光和硅胶的物化、光学性能,在粉浆法工艺中采用乳化技术,实现了PVA+Silicone的多相结构的荧光粉平面涂层,有助于进一步改善荧光粉层的物化性能,而多相涂层有效折射率的提高更有利于提高器件的整体出光效率。     

Luminous efficacy and color rendering index of high power white LEDs packaged by using red phosphor

We packaged a series of high power white LEDs by covering the blue LED chips with yellow phosphor, red phosphor and the two phosphors mixed by appropriate mass ratio,respectively,and discussed the excitation and emission spectrum of yellow phosphor and red phosphor and the characteristics of the LEDs.We found that the luminous efficacy of the white LEDs covered with the two phosphors mixed by appropriate mass ratio was lower than that of the white LEDs covered with yellow phosphor,but the color rendering index was improved observably.     

荧光粉浓度和电流强度对白光LED特性的影响

讨论了荧光粉浓度及驱动电流强度对白光LED特性的影响。采用软件模拟实验和实际封装测试相结合的研究方法进行分析研究。对荧光粉浓度变化对白光LED光通量和相关色温(CCT)的影响进行了三维光线追迹模拟,并且进行了实际的封装验证。另外对白光LED的节温和显色性也做了深入细致的研究。研究结果表明:CCT随着荧光粉浓度的增大而减小,光通量则先上升后下降。同时由荧光粉浓度和驱动电流强度变化所引起的节温升高会降低荧光粉的转换效率。对显色性而言,采用高浓度荧光粉封装的白光LED有相对低的显色指数;并且显色指数随着驱动电流强度的增加而升高,最终趋于稳定。     

两基色、三基色和荧光粉转换白光LED配色研究

根据色度学基本原理,对荧光粉转换白光发光二极管(LED)和两基色、三基色白光LED进行了配色计算,得到了距离理想白光点色度坐标(1/3,1/3)小于0.5%范围内的众多基色组合,同时对光视效能、显色指数和荧光粉转换效率等参数进行了分析,提出了荧光粉转换白光LED和两基色、三基色白光LED的最佳基色组合,并在实验上对荧光粉转换白光LED进行了验证。