首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 照明技术 -> 红色荧光粉在照明白光LED中的应用研究 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

cc2008 2009-02-24 18:51

红色荧光粉在照明白光LED中的应用研究

摘要 研究了二价Eu激活的碱土金属硫化物红色荧光粉对LED光色参数的影响。结果表明,加入红色荧光粉后,在降低色温和提高显色性的同时,光通量大幅度降低,因此,本方法对低色温LED是不实用的。 sv6m)pwh  
%."w]fy>P  
关键词 碱土硫化物 YAG 荧光粉 LED %w/vKB"nO  
Juk'eH2^s  
上世纪90年代中期,人们用蓝光芯片和YAG:Ce3+ 黄色荧光粉制出了白光LED光源,但色温较高,一般在5000K以上,为了降低色温,制出高显色暖白色的LED,我们采用了通用的方法,即在黄色荧光粉中增加红色荧光粉的方法进行了试验。[1]、[2] @qF:v]=_@  
@ykl:K%ke  
一、原料和仪器 ]KUeSg|  
z6Nz)$!_i  
黄色荧光粉:采用发射峰值波长约为545nm的YAG:Ce3+黄粉; nM!_C-yX  
'W&ewZH_h  
红色荧光粉:采用二价Eu激活的碱土金属硫化物; I 6L3M\+-  
' 'p<C)Q  
激发发射光谱的测量:使用Fluorolog 3-12型荧光分光光度计; {]4Zpev  
8rLhOA  
LED光色性能的测量:使用SPR-920D光谱辐射分析仪。 Fg i;%  
8 9maN  
二、试验步骤和内容 n3\~H9  
3/,}&SX  
按不同比例将黄粉与红粉混合均匀,分别称取一定量的混合粉与环氧树脂等材料配成浆液,同时进行点胶、烘干等工序,利用同种芯片(台湾芯片)封装成的φ5 20mA LED管子进行测试[3],结果如表1。 yQN^F+.  
wxF\enDY  
表1 在同种封装工艺条件下含有不同比例荧光粉的LED光色参数对比 T#&X7!4  
g6OPYUPg  
=9:gW5F69  
phosphor + blue chip
color temperature    (K)
color coordinates     (x/y)
color rendering index
luminous flux(lm)
chip
30000
0.1425/0.0445
-52.1
0.735
yellow + chip
5492
0.3330/0.3739
75.9
3.392
yellow + red + chip
4226
0.3713/0.3717
78.9
1.864
yellow + more red + chip
2847
0.4173/0.3483
89.4
1.321
red + chip
1740
0.3392/0.1463
-71.6
0.225
j@/p: fk  
三、结果讨论 M'pIAm1p  
dleCh+ny?  
从表1可以看出除了蓝光芯片及蓝光芯片和红色荧光粉封装成的LED光色参数外,中间的三种LED随着红色荧光粉的比例增大,色温降低了,CRI提高了,这和紧凑型荧光灯的现象是一致的,但是光通量却下降得太多,其原因可以从图1中二价Eu激活的碱土金属硫化物红色荧光粉的激发光谱得到解释,由于它的激发光谱很宽,从380nm一直延伸到600nm,在这样一个激发范围中,不仅覆盖了蓝光LED的发射波长,而且也覆盖了大部分YAG:Ce3+黄色荧光粉的发射波长[4],因此,二价Eu激活的碱土金属硫化物不仅把蓝光LED的能量部分地转成了红光,而且把YAG:Ce3+ 荧光粉发出的对人眼最敏感的黄绿光也部分地转成了红光,这样总的LED光通量自然就会大幅度地下降。如表1所示,色温从5492K降到4226K,降低了1266K,显色指数从75.9提高到78.9,提高了3,色温的降低和显色指数的提高并不多,可是光通量却从3.392lm降到1.864lm,降低了45%,这自然是不合理的。 fY|[YPGO^  
(543`dqAmC  
wVF qkJ  
1c*;Lr.K  
图1:黄粉与硫化物红粉的激发光谱图 黄粉λem: 544nm q7I(x_y /  
vPrlRG6  
Ieh<|O,-C  
xO4""/ n  
图2:黄粉与硫化物红粉的发射光谱图 红粉λem: 632nm λex: 460nm \0FwxsL  
6$H`wDh#(&  
如果能有一种红色荧光粉,最好是三价Eu激活的荧光粉,它的激发光谱是较窄的带状、峰值波长在460nm左右的光谱,那么,加入这种红色荧光粉会避免上述红色荧光粉的弊病。于是,我们也研究了Eu3+ 激活的氧化物体系LED红粉的激发发射光谱,其发射波长很理想,处在人眼对红光光谱最敏感的610nm附近,但激发光谱为线谱,对芯片的发光光谱要求太严,也是不实际的。 rrG}; A  
C;_00EQ=  
总之,我们认为用加入当前红色荧光粉的方法来降低色温,提高显色指数的方法对低色温普通照明LED是不妥当的,因为它大大降低了LED的光通量。因此,要降低LED色温提高显色性,还得从其它方面努力。 F;T;'!mb  
FgMQ=O2  
参考文献: Ou+bce  
7zowvE?#  
1 Jianping Wu , David Newman , Ian V.F. Viney , Study on relationship of luminescence in CaS:Eu,Sm and dopants concentration , Journal of Luminescence 99(2002) 237-245 4rpry@1  
^AoX|R[1%  
2 Young-Duk Huh, Jae-Hoon Shim, Youhyuk Kim, and Young Rag Do, Optical Properties of Three-Band White Light Emitting Diodes, Journal of The Electrochemical Society, 150 (2) H57-H60 (2003) [i_evsUj?  
6!([Hu#= *  
3 魏岚 ,韩钧祥 ,照明白光LED光源色参数一致性探讨,CLC-10 Dalian’2004第十届全国发光学学术会议论文摘要集,P228-229 <s$Jj><  
vTC{  
4 魏岚 ,韩钧祥 ,高亮度白光LED用YAG:Ce3+ 荧光粉的研制,2005中国(厦门)国际半导体照明论坛,P193-195 z]2lT IWg  
1yFIIj:^|  
(魏 岚     韩钧祥     戴茜玲  厦门通士达照明有限公司     厦门     361026)
minger 2009-02-28 12:59
很好  谢谢
查看本帖完整版本: [-- 红色荧光粉在照明白光LED中的应用研究 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计