LED荧光粉种类

LED荧光粉产业以及市场调研报告

1 LED荧光粉概述

LED荧光粉近几年的发展非常迅速，美国GE公司持有多项专利，国内也有一些专利报道。蓝光LED激发的黄色荧光粉基本上能满足目前白光LED产品的要求。但还需要进一步提高效率，降低粒度。最好能制备出直径3~4nm之间的球形的荧光粉。

20世纪90年代中期，日本日亚化学公司的Nakamura等人经过不懈努力，突破了制造蓝光发光二极管(LED)的关键技术，并由此开发出以荧光材料覆盖蓝光LED 产生白光光源的技术。半导体照明具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好的特点，因此被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，或称为21世纪绿色光源。美国、日本及欧洲均注入大量人力和财力，设立专门的机构推动半导体照明技术的发展。

2 LED荧光粉的种类

2.1 YAG铝酸盐荧光粉（Y3Al5O12：Ce）

描述：淡黄色粉末，点涂于蓝光芯片，受蓝光芯片激发产生黄光。黄光与剩于蓝光合成白光。

优点：亮度高，发射峰宽，成本低，应用广泛，黄粉效果较好。

缺点：激发波段窄，光谱中缺乏红光的成分，显色指数不高，很难超过85，特别是低色温白光LED中，必须使用优质的红色荧光体

2.1.1 文摘1：YAG粉合成工艺

2.2 硅酸盐荧光粉

优点：激发波段宽，绿粉和橙粉较好。

缺点：发射峰窄，对湿度较敏感，缺乏好的红粉，不太耐高温，不适合做大功率LED，适合用在小功率LED。

2.2.1硅酸盐绿色荧光粉

传统的硫化物基质荧光粉在空气中化学稳定性差，容易被气化，亮度也低，在应用中受到很大的限制，现已逐步被替代；而铝酸盐体系具有

2.3 氮化物荧光粉

优点：激发波段宽，温度稳定性好，非常稳定.红粉、绿粉较好。

缺点：制造成本较高，发射峰较窄。

2.3.1 氮化物荧光粉的主要类型及制造

摘文1：LED氮化物荧光粉主要类型及制造

2.4 硫化物荧光粉

优点：激发波段宽红粉、绿粉较好。

缺点：湿度敏感，制造过程中会产生污染，对人有害,有很强的臭味，会腐蚀支架（属于淘汰的产品但市场有卖假粉的人为了赚取更多的利润，有可以用这种成份的荧光粉来充当好荧光粉）。

3 LED荧光粉应用

3.1 实现白光发射

LED灯被誉为第四代光源，其中白光源毫无疑问是需求量最大的，所以LED荧光粉在实现白光发射领域应用最广泛。LED实现白光有多种方式，而开发较早、已实现产业化的方式是在LED芯片上涂敷荧光粉而实现白光发射。

LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法，但它们并没有完全成熟，由此严重地影响白光LED在照明领域的应用。

第一种方法：蓝光LED芯片+黄色荧光粉，该技术被日本Nichia公司垄断，而且这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体中Ce3+离子的发射光谱不具连续光谱特性，显色性较差，难以满足低色温照明的要求，同时发光效率还不够高，需要通过开发新型的高效荧光粉来改善。

第二种方法：蓝光LED+绿色荧光粉+红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光，显色性较好。但是，这种方法所用荧光粉有效转换效率较低，尤其是红色荧光粉的效率需要较大幅度的提高。

第三种方法：紫光LED+三基色荧光粉（多种颜色的荧光粉），利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm-410nm)来激发荧光粉而实现白光发射，该方法显色性更好，但同样存在和第二种方法相似的问题，且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大，因此开发高效的、低光衰的白光LED 用荧光粉已成为一项迫在眉睫的工作。

3.2 利用某波段LED发光效率高的优点制备其它波段LED

虽然不使用荧光粉，就能制备出红、黄、绿、蓝、紫等不同颜色的彩色LED，但由于这些不同颜色LED的发光效率相差很大，采用荧光粉以后，可以利用某些波段LED发光效率高的优点来制备其他波段的LED，以提高该波段的发光效率。例如有些绿色波段的LED 效率较低，台湾厂商利用我们提供的荧光粉制备出一种效率较高，被其称为"苹果绿"的LED 用于手机背光源，取得了较好的经济效益。

3.3 将发光波长有误差的LED重新利用

LED的发光波长现在还很难精确控制，因而会造成有些波长的LED得不到应用而出现浪费，例如需要制备470nm的LED时，可能制备出来的是从455nm到480nm范围很宽的LED，发光波长在两端的LED只能以较低廉的价格处理掉或者废弃，而采用荧光粉可以将这些所谓的"废品"转化成我们所需要的颜色而得到利用。

3.4 让LED光色更柔和、鲜艳

虽然在LED上最广泛的应用还是在白光领域，但由于其特殊的优点，采用荧光粉以后，有些LED的光色会变得更加柔和或鲜艳，以适应不同的应用需要，在彩色LED中也能得到一定的应用，但荧光粉在彩色LED上的应用还刚刚起步，需要进一步进行深入的研究和开发。

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