白光LED荧光粉的分析.ppt

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1、白光LED荧光粉的性能与应用主要内容一、发光材料的发光机理二、白光LED的实现方式三、LED荧光粉的分类四、荧光粉的涂覆方法五、现状与展望LED技术一、发光材料的发光机理发光的过程概括的说就是吸收能量和放出能量的过程。当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等作用后，吸收外界能量，外层电子处于激发态，它在跃迁回到基态的过程中，吸收的能量会通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以光的电磁波形式辐射出来，即为发光。EXC—激发；EM—发射；HEAT—非辐射回基态一、发光材料的发光机理发光材料主要分类：按发光方式分为荧光材料和磷光材料。荧光材料（外界停止激发，自身

2、停止发光）：LED荧光粉、三基色荧光粉、卤磷酸钙粉等；磷光材料（外界停止激发，自身继续发光）：长余辉材料按激发方式分为：光致发光、阴极射线发光、电致发光、摩擦发光、X射线发光和化学发光。一、发光材料的发光机理一、发光材料的技术要求：1、发光效率有效激发波长范围尽可能宽，必须能够覆盖芯片发射波长，这样才能够适应多种芯片。量子转换效率高——吸收少，发射多。尽可能少尽可能多2、颜色发射波长尽可能宽，这样才能包含尽可能多的颜色（色域）；采用这类荧光粉封装出的LED光源显色性才有可能达到要求。右图是目前常用的三种荧光粉的发射光谱（从上至下依次为：黄粉、红粉、绿粉）一、发光

3、材料的发光机理3、稳定性物理、化学稳定性高，不与封装材料及芯片等发生化学反应，抗辐射能力强；低的热猝灭特性，在一定温度范围内，受热不会发生大幅度的衰减（氮化物正是靠此优势取代了硫化物红色荧光粉）。一、发光材料的发光机理一、发光材料的发光机理4、热稳定性5、其他要求晶格完整性高，晶体表面破坏较小：大功率荧光粉晶格完整性高于小功率荧光粉，所以亮度也高。形貌规则，尽可能是规则的多面体或者球形——后处理工艺要求较高；颗粒度一致性高，分布均匀——分级技术及工艺非常重要；喷雾热解法是目前能够完全达到上述3点要求的唯一方法，该法生产的YAG不需球磨，不需分级即可达到实用要求；

4、不过该法的缺点也很明显——产量小、能耗高喷雾热解法制备的YAG的SEM图一、发光材料的发光机理发光材料的应用领域1、照明：荧光灯，白光LED2、显示：CRT显示器3、指示：道路及应急通道的长余辉指示一、发光材料的发光机理一、发光材料的发光机理二、白光LED的实现方式三、LED荧光粉的分类四、荧光粉的涂覆方法五、现状与展望二、白光LED的实现方式发光效率出光均匀其他性能显色性普通照明对白光LED的要求二、白光LED的实现方式太阳光、不同色温节能灯光谱图二、白光LED的实现方式任意通过白光区域的两点所代表的颜色都可以通过一定的比例混合来实现白光；任意三点连线，如该连

5、线所得三角形包含白光区域，这三点所代表的颜色也可以混合得到白光。CIE-1931色度图二、白光LED的实现方式国际照明委员会（CIE）规定15个颜色，用R1—R15表示，其中R1—R8为典型显色指数，R9—R15为特殊显色指数。把一个光源光谱与标准光谱进行比较，Ra是他们的平均值。LED颜色非常丰富，然而在照明、尤其是通用照明领域，白光才是人们所普遍需要的光，这也是为什么各大公司均在白光LED领域重点发展的原因。目前实现白光LED的方法有很多种，最常见的是以下几种：1、蓝光芯片+黄色荧光粉（+红色荧光粉+绿色荧光粉）（主流）2、近紫外芯片+三基色荧光粉（潜力巨大

6、、能够有效降低成本）3、红绿蓝（红黄蓝）三种颜色芯片组合封装（芯片老化性能不一、颜色漂移严重）4、ZnSe单色芯片：自身蓝光+黄光组合成白光（技术目前尚未取得重大突破）二、白光LED的实现方式实现白光LED的方案芯片数激发源发光材料发光原理1蓝光LEDInGaN/YAGInGaN的蓝光与YAG的黄光混成白光蓝光LEDInGaN/红、绿荧光粉InGaN的蓝光激发红、绿二基色荧光粉实现白光蓝光LEDZnSe由薄膜层发出的蓝光和在基板上激发的黄光混合成白光紫外LEDInGaN/荧光粉InGaN的紫光激发红、绿、蓝三基色荧光粉实现白光紫外LEDInGaN/荧光粉InGa

7、N的紫光激发单一白色荧光粉2蓝光LED黄绿LEDInGaNGaP将具有补色关系的二种芯片封装在一起，构成白色LED3蓝色LED绿色LED红色LEDInGaNInGaNAlInGaP将发三元色的三种芯片封装在一起，构成白光LED多个多种光色的LEDInGaNAlInGaPGaP将遍布可见光区的多种色光的芯片封装在一起，构成白光LED二、白光LED的实现方式一、发光材料的发光机理二、白光LED的实现方式三、LED荧光粉的主要种类四、荧光粉的涂覆方法五、现状与展望三、LED荧光粉的主要种类LED荧光粉的分类方法有很多：1、根据颜色可以分为：黄色荧光粉、橙色荧光粉、红色

8、荧光粉、绿色荧光粉；2、