白光LED用荧光粉的研究进展
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第46卷 第6期2007年 11月中山大学学报(自然科学版)ACT A S C I E NTI A RUM NAT URAL I U M UN I V ERSI T ATI S S UNY ATSE N I Vol 146 No 16Nov 1 2007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3徐修冬,许贵真,吴占超,汪正良,龚孟濂(中山大学化学与化学工程学院,广东广州510275)摘 要:综述了近三年来半导体白色发光二极管(WLE D )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WLE D 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。
关键词:白光LE D;固态发光;荧光粉;综述中图分类号:O482131 文献标识码:A 文章编号:052926579(2007)06201252061 适用于近紫外光发射半导体芯片的荧光粉111 红 粉Y 2O 2S:Eu 3+是一种使用得非常广泛的荧光灯用红粉,有人试图将它应用于WLED 领域。
在近紫外光激发下Y 2O 2S:Eu 3+发射红光,只是效率太低。
共惨杂B i 3+后,发光提高近一倍[1]。
Park [2]报道,使用(摩尔分数2108%BaCl 2・2H 2O +0143%H 3BO 3)作助熔剂制备Y 2O 3:Eu3+,B i 3+,发光强度提高至614倍,增强了Y 2O 2S:Eu 3+的红光发射。
人们也在开发一些新的红粉,研究得最多的是白钨矿结构钼(钨)酸盐体系。
主要研究的基质是Na Ln (MoO 4)2:Eu 3+(Ln =Y,La,Eu ),Ca Mo O 4:Eu 3+,Gd 2(MoO 4)3:Eu3+这3种。
Neeraj 等[3]发现,NaY 0195Eu 0105(WO 4)(MoO 4)在393nm 光激发下发射615n m 红光,发光强度是Y 2O 2S:0104Eu 3+,013S m 3+的7128倍,远远超出了传统红粉的发光。
文献综述白光LED研究进展白光LED(White Light Emitting Diodes)是一种新型的半导体发光器件,具有高亮度、高颜色还原度和低功耗等优点。
自20世纪90年代以来,白光LED研究得到了广泛的关注和深入的研究。
本文将对白光LED的研究进展进行综述。
首先,白光LED的发展历程是我们了解该研究的基础。
20世纪60年代初,应用无机发光物质的荧光粉将蓝光发光二极管和黄光荧光体组合构成白光源,实现了最早的白光LED。
之后,半导体发光材料的研究和发展推动了白光LED技术的进一步突破。
20世纪90年代,新型的宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)和蓝光LED发光二极管的成功制备,为白光LED的发展奠定了基础。
其次,白光LED的研究主要集中在发光材料的选择和光谱调控。
现有的白光LED技术主要包括基于蓝光LED的荧光粉转换、基于磷化镓和氮化铟的LED和基于量子点的LED等。
荧光粉转换技术是最早被广泛应用的方法,通过将蓝光LED的紫外辐射转化为可见光辐射来产生白光。
磷化镓和氮化铟的LED具有较高的光电转换效率,可实现高亮度的白光发光。
而量子点的LED由于其在带宽调节方面的优势,成为白光LED领域的研究热点。
在白光LED的光谱调控方面,主要包括发光材料的配方和结构设计技术。
发光材料的配方要求能够提供较宽的光谱范围,以实现良好的颜色还原度。
结构设计技术则包括辐射结构和超晶格结构等,用于调控发光材料中载流子的复合和辐射,提高发光效率和光谱性能。
此外,白光LED的研究还包括光学设计和封装技术。
光学设计技术主要用于提高白光LED的光效和颜色均匀性。
通过调整发光材料的位置、尺寸和形状等参数,使其产生更加均匀的光强分布和色温。
封装技术则是将LED芯片和其他器件封装在一起,以提高白光LED的亮度和稳定性。
最后,白光LED技术的应用前景也是白光LED研究的重点之一、目前,白光LED已广泛应用于室内照明、背光源、汽车照明、显示屏等领域。
白光LED 用硅酸盐荧光粉的研究进展[摘要]综述了近几年来半导体白色发光二极管(WLED用硅酸盐荧光粉的研究进展。
重点介绍了蓝光芯片激发和近紫外光芯片激发用的黄粉、三基色荧光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做了重点推介, 同时指出了目前该领域中硅酸盐荧光粉所存在的问题并对其发展趋势做了展望。
[关键词]白光LED ;硅酸盐荧光粉;综述白光LED (White Light Emitting Diode,WLED )作为一种新型的绿色环保型固体照明光源,被誉为21世纪最有价值的新光源,在诸多领域有着广阔的应用前景[1,2]。
目前国际上通常采用波长为350~470 nm的GaInN 基发光二极管作为激发光源,因此要求荧光粉的激发光谱也在此范围之内。
同时优质荧光粉还应该满足以下特点:发射峰集中在某些合适的波长范围内,有好的热稳定性,高量子效率和激发光吸收率,粉末颗粒细小均匀。
然而,迄今为止,能满足具有宽激发带(特别是蓝光激发这一条件)的发光材料种类很少,除Y3Al5O12:Ce3 (YAG:Ce[3,4],很少有在450~480 nm 蓝光激发下有较高发光效率材料的报道。
因而,WLED 用发光材料的研究与新体系探索已成为发光材料研究领域前沿课题。
传统硫化物基质发光体在空气中容易被气化、化学稳定性差、亮度低,在应用中受到很大限制,已逐步被淘汰;铝酸盐体系发光材料具有抗湿性差,发光颜色单一等缺点,需要在颗粒表面进行物理化学修饰,以提高其稳定性;硅酸盐为基质的发光材料具有良好的化学稳定性和热稳定性,使得其应用范围大大拓展,加之灼烧温度比铝酸盐体系低100 ℃以上,因而,近年来硅酸盐类发光材料成为研究的热点[5,6]。
1 白光LED 用硅酸盐荧光粉的研究现状1.1 被蓝色InGaN 管芯激发的硅酸盐荧光粉YAG:Ce 是一种性能非常好的光转换材料,但是存在合成温度高、发光强度和显色性不好等缺点。
河北科技师范学院本科毕业论文文献综述白光LED荧光粉的研究进展院(系、部)名称:专业名称:学生姓名:学生学号:指导教师:2012年09月20日河北科技师范学院教务处制摘要本文综述了国内外LED荧光粉的研究成果,白光LED用荧光粉发光机理,白光LED发光的实现方案。
对高温固相法、溶胶-凝胶法、高分子网络凝胶法、燃烧法、共沉淀法、微波热效应法、水热法、喷雾热解法、激光加热法等荧光粉制备方法及各方法的优缺点做了较为详细的阐述,并对其发展前景及今后的研究趋势进行了展望。
关键词:白光LED荧光粉,发光机理,制备方法目录摘要 (Ⅰ)1引言 (1)2荧光粉的发光机理 (1)3白光LED发光材料的制备方法 (1)3.1高温固相法 (2)3.2溶胶-凝胶法 (2)3.3高分子网络凝胶法 (3)3.4共沉淀法 (3)3.5水热法 (4)3.6微波合成法 (5)3.7燃烧法 (5)3.8喷雾热解法 (6)3.9激光加热法 (6)4展望 (6)参考文献 (7)1引言白光发光二极管(Light Emitting Diode,LED)具有发光效率高、能耗低(仅为白炽灯的1/8)、寿命长(可达10万h)、无污染等诸多优点,已广泛应用于城市景观照明、液晶显示背光源、室内外普通照明等多种照明领域[1–6],被认为是替代白炽灯、荧光灯的新一代绿色照明光源。
目前,获取白光LED的主要途径有以下几种:(1)利用三基色原理和目前已能生产的红、绿、蓝三种超高亮度LED按光强1:2:0.38的比例混合而成白色[7]。
但由于LED器件光输出会随温度升高而下降,不同的LED下降程度差别较大,结果造成混合白光的色差,限制了用三基色LED芯片组装实现白光的应用;(2)蓝色LED与可被蓝光有效激发的发黄光荧光粉结合组成白光LED[8−10]。
荧光粉吸收一部分蓝光,受激发发射黄光,发射的黄光与剩余的蓝光混合,通过调控二者强度比,从而获得各种色温的白光;(3)采用发紫外光的LED芯片和可被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色的荧光粉,产生多色混合组成白光LED。
白光LED及其涂敷用荧光粉的研究进展刘 霁,李万万,孙 康(上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200030) 摘要 白光L ED因其低能耗、无污染、长寿命等优点被称作第四代照明光源,应用前景广阔。
简要介绍了L ED的特点,比较了实现白光L ED的几种方法。
综述了光转换法中白光L ED用荧光粉的制备方法,总结了白光L ED用荧光粉种类,重点分析介绍了紫外激发型白光L ED用荧光粉的优缺点和发展现状,并对白光L ED及其涂敷用荧光粉的发展进行了展望。
关键词 白光L ED 荧光粉 光转换Progress in R esearch on White Light Emitting Diode and Its PhosphorsL IU Ji,L I Wanwan,SUN Kang(State Key Laboratory of Metal Matrix Composites,Shanghai Jiaotong University,Shanghai200030)Abstract White light emitting diode is regarded as the forth generation lamp for its less energy consumption, no pollution and long lifetime.In this paper,the properties of L ED are briefly introduced and several methods for fabri2 cating the white2L ED are compared.The development of the preparation of various phosphors for white2L ED in hight2 conversion is reviewed,and especially the advantages and disadvantages of UV2excited phosphor and its development status are introduced.The prospect of white2L ED and its phosphor is presented.K ey w ords white2light emitting diode,phosphor,light2conversion0 引言L ED是发光二极管(Light emitting diode)的简称,是一种新型固态光源。