白光LED熒光粉的分析.ppt

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1、白光LED熒光粉的性能與應(yīng)用主要內(nèi)容一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式三、LED熒光粉的分類四、熒光粉的涂覆方法五、現(xiàn)狀與展望LED技術(shù)一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理發(fā)光的過程概括的說就是吸收能量和放出能量的過程。當(dāng)物質(zhì)受到諸如光照、外加電場或電子束轟擊等作用后，吸收外界能量，外層電子處于激發(fā)態(tài)，它在躍遷回到基態(tài)的過程中，吸收的能量會(huì)通過光或熱的形式釋放出來。如果這部分能量是以光的電磁波形式輻射出來，即為發(fā)光。EXC—激發(fā)；EM—發(fā)射；HEAT—非輻射回基態(tài)一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理發(fā)光材料主要分類：按發(fā)光方式分為熒光材料和磷光材料。熒光材料（外界停止激發(fā)，自身

2、停止發(fā)光）：LED熒光粉、三基色熒光粉、鹵磷酸鈣粉等；磷光材料（外界停止激發(fā)，自身繼續(xù)發(fā)光）：長余輝材料按激發(fā)方式分為：光致發(fā)光、陰極射線發(fā)光、電致發(fā)光、摩擦發(fā)光、X射線發(fā)光和化學(xué)發(fā)光。一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理一、發(fā)光材料的技術(shù)要求：1、發(fā)光效率有效激發(fā)波長范圍盡可能寬，必須能夠覆蓋芯片發(fā)射波長，這樣才能夠適應(yīng)多種芯片。量子轉(zhuǎn)換效率高——吸收少，發(fā)射多。盡可能少盡可能多2、顏色發(fā)射波長盡可能寬，這樣才能包含盡可能多的顏色（色域）；采用這類熒光粉封裝出的LED光源顯色性才有可能達(dá)到要求。右圖是目前常用的三種熒光粉的發(fā)射光譜（從上至下依次為：黃粉、紅粉、綠粉）一、發(fā)光

3、材料的發(fā)光機(jī)理3、穩(wěn)定性物理、化學(xué)穩(wěn)定性高，不與封裝材料及芯片等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，抗輻射能力強(qiáng)；低的熱猝滅特性，在一定溫度范圍內(nèi)，受熱不會(huì)發(fā)生大幅度的衰減（氮化物正是靠此優(yōu)勢取代了硫化物紅色熒光粉）。一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理4、熱穩(wěn)定性5、其他要求晶格完整性高，晶體表面破壞較?。捍蠊β薀晒夥劬Ц裢暾愿哂谛」β薀晒夥?，所以亮度也高。形貌規(guī)則，盡可能是規(guī)則的多面體或者球形——后處理工藝要求較高；顆粒度一致性高，分布均勻——分級(jí)技術(shù)及工藝非常重要；噴霧熱解法是目前能夠完全達(dá)到上述3點(diǎn)要求的唯一方法，該法生產(chǎn)的YAG不需球磨，不需分級(jí)即可達(dá)到實(shí)用要求；

4、不過該法的缺點(diǎn)也很明顯——產(chǎn)量小、能耗高噴霧熱解法制備的YAG的SEM圖一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理發(fā)光材料的應(yīng)用領(lǐng)域1、照明：熒光燈，白光LED2、顯示：CRT顯示器3、指示：道路及應(yīng)急通道的長余輝指示一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式三、LED熒光粉的分類四、熒光粉的涂覆方法五、現(xiàn)狀與展望二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式發(fā)光效率出光均勻其他性能顯色性普通照明對(duì)白光LED的要求二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式太陽光、不同色溫節(jié)能燈光譜圖二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式任意通過白光區(qū)域的兩點(diǎn)所代表的顏色都可以通過一定的比例混合來實(shí)現(xiàn)白光；任意三點(diǎn)連線，如該連

5、線所得三角形包含白光區(qū)域，這三點(diǎn)所代表的顏色也可以混合得到白光。CIE-1931色度圖二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式國際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定15個(gè)顏色，用R1—R15表示，其中R1—R8為典型顯色指數(shù)，R9—R15為特殊顯色指數(shù)。把一個(gè)光源光譜與標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比較，Ra是他們的平均值。LED顏色非常豐富，然而在照明、尤其是通用照明領(lǐng)域，白光才是人們所普遍需要的光，這也是為什么各大公司均在白光LED領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的原因。目前實(shí)現(xiàn)白光LED的方法有很多種，最常見的是以下幾種：1、藍(lán)光芯片+黃色熒光粉（+紅色熒光粉+綠色熒光粉）（主流）2、近紫外芯片+三基色熒光粉（潛力巨大

6、、能夠有效降低成本）3、紅綠藍(lán)（紅黃藍(lán)）三種顏色芯片組合封裝（芯片老化性能不一、顏色漂移嚴(yán)重）4、ZnSe單色芯片：自身藍(lán)光+黃光組合成白光（技術(shù)目前尚未取得重大突破）二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)白光LED的方案芯片數(shù)激發(fā)源發(fā)光材料發(fā)光原理1藍(lán)光LEDInGaN/YAGInGaN的藍(lán)光與YAG的黃光混成白光藍(lán)光LEDInGaN/紅、綠熒光粉InGaN的藍(lán)光激發(fā)紅、綠二基色熒光粉實(shí)現(xiàn)白光藍(lán)光LEDZnSe由薄膜層發(fā)出的藍(lán)光和在基板上激發(fā)的黃光混合成白光紫外LEDInGaN/熒光粉InGaN的紫光激發(fā)紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉實(shí)現(xiàn)白光紫外LEDInGaN/熒光粉InGa

7、N的紫光激發(fā)單一白色熒光粉2藍(lán)光LED黃綠LEDInGaNGaP將具有補(bǔ)色關(guān)系的二種芯片封裝在一起，構(gòu)成白色LED3藍(lán)色LED綠色LED紅色LEDInGaNInGaNAlInGaP將發(fā)三元色的三種芯片封裝在一起，構(gòu)成白光LED多個(gè)多種光色的LEDInGaNAlInGaPGaP將遍布可見光區(qū)的多種色光的芯片封裝在一起，構(gòu)成白光LED二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式一、發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理二、白光LED的實(shí)現(xiàn)方式三、LED熒光粉的主要種類四、熒光粉的涂覆方法五、現(xiàn)狀與展望三、LED熒光粉的主要種類LED熒光粉的分類方法有很多：1、根據(jù)顏色可以分為：黃色熒光粉、橙色熒光粉、紅色

8、熒光粉、綠色熒光粉；2、