白光LED用红色荧光粉研究
基于LED用红色荧光粉研究进展的研究

基于LED用红色荧光粉研究进展的研究LED是一种半导体光源,具有高效、长寿命和低功耗等优点,在照明、显示、通信、生物医学等领域得到广泛应用。
与传统照明光源相比,LED具有单色性、亮度高、光衰小等优势,但其发出的光波长有限,因此红色荧光粉的应用对LED的色彩表现和应用范围具有重要意义。
本文将综述基于LED用红色荧光粉研究进展的研究。
一、红色荧光粉的种类和制备方法红色荧光粉是一种将外部能量转换成可见光的材料,能够将LED产生的蓝、绿光转化为红光,实现白光发射。
目前常用的红色荧光粉包括SrS:Eu2+, Eu3+、CaS:Eu2+, Eu3+、Y2O3:Eu3+、YVO4:Eu3+等。
其中,Eu2+和Eu3+是常用的激活离子,能够将紫外光和蓝光转换为红色荧光。
红色荧光粉的制备方法主要包括固相法、液相法和气相法三种。
固相法是将荧光粉原料混合均匀,进行高温烧结,得到红色荧光粉。
液相法是在溶液中将原料混合均匀,然后沉淀和干燥,最后进行高温还原或氧化等反应,制备荧光粉。
气相法则是将原料蒸发在高温条件下,使其分解和氧化,形成红色荧光粉。
二、LED用红色荧光粉的特性与应用LED用红色荧光粉主要应用于白光LED的制备中,由于LED只能发出单一波长的光线,而荧光粉能转换出其他波长的光线,因此荧光粉的使用能够实现白光发射。
目前市面上的白光LED主要分为三种:蓝光加黄光、紫光加黄光和蓝光加红光。
其中,蓝光加红光的白光LED应用最为广泛,因为红光荧光粉的发光亮度高,发光效率更高。
LED用红色荧光粉的特性主要表现在以下几个方面:1.发光强度高:红色荧光粉的发光强度高,可以提高白光LED的亮度和效率。
2.发光稳定性好:红色荧光粉对温度、湿度等环境因素的影响较小,发光稳定性好。
3.色温控制能力强:LED用红色荧光粉可以根据要求调整荧光粉的配比,从而实现不同色温的白光发射。
目前,LED用红色荧光粉主要应用于照明、显示、室内装饰等领域,例如LED灯管、LED灯珠、LED屏幕、LED显示器等。
《白光LED用非稀土红色荧光材料SrAl12O19_Mn4+的研究》范文

《白光LED用非稀土红色荧光材料SrAl12O19_Mn4+的研究》篇一白光LED用非稀土红色荧光材料SrAl12O19_Mn4+的研究一、引言随着LED技术的快速发展,白光LED因其高效率、长寿命和低能耗等优点,已成为现代照明领域的主流光源。
其中,荧光材料作为实现白光LED的关键组件之一,其性能的优劣直接影响到LED的发光效果。
近年来,稀土元素掺杂的荧光材料在白光LED领域得到了广泛的应用,但稀土资源的稀缺性和高成本限制了其进一步发展。
因此,研究非稀土红色荧光材料,尤其是适用于白光LED的红色荧光材料,对于推动照明技术的进步具有重要意义。
本文以SrAl12O19:Mn4+为研究对象,探讨其作为白光LED用非稀土红色荧光材料的性能及应用。
二、SrAl12O19:Mn4+材料概述SrAl12O19:Mn4+是一种新型非稀土红色荧光材料。
该材料以铝酸锶(SrAl12O19)为基质,通过掺杂Mn4+离子实现发光。
其具有较高的发光效率、良好的热稳定性和较高的化学稳定性,是一种具有潜力的白光LED用红色荧光材料。
三、材料制备与表征本部分主要介绍SrAl12O19:Mn4+非稀土红色荧光材料的制备过程及表征方法。
(一)制备方法采用高温固相法合成SrAl12O19:Mn4+荧光材料。
具体步骤包括原料准备、混合、研磨、预烧、再次研磨和煅烧等过程。
(二)表征方法通过X射线衍射(XRD)分析材料的晶体结构;利用扫描电子显微镜(SEM)观察材料的形貌;使用光谱仪测量材料的发光性能和色度参数等。
四、性能分析本部分主要探讨SrAl12O19:Mn4+非稀土红色荧光材料的发光性能及特点。
(一)发光性能SrAl12O19:Mn4+在紫外或蓝光激发下,能够发出纯正的红色光。
其发光亮度高、色纯度好,且具有较高的量子效率。
(二)热稳定性该材料具有良好的热稳定性,在高温环境下仍能保持较好的发光性能,适用于白光LED的高温工作环境。
(三)化学稳定性SrAl12O19:Mn4+具有较高的化学稳定性,能够抵抗外界化学物质的侵蚀,提高了其在恶劣环境下的使用可靠性。
白光LED用Eu3+激活红色荧光粉的研究进展

途径 主要 有两 种 : ( 1 ) 三基色 L E D 芯 片组 合 型 , 即将 蓝 、 绿、 红 三基色 L E D 芯 片 封装 在 一 起 , 组合 形 成 白光 。该 方 法 具
限制 了 白光 L E D 照 明 的普 及 和 发展 。随着 对 能 源 、 环保 等 要 求 的提高 及 L E D的 飞 速发 展 , 迫 切 要求 科 研 工 作 者研 究 开发新 型 、 高效 、 稳 定 的红色荧 光粉 。 本 文介 绍 了各 类 E 激 活 白光 L E D用红 色荧光 粉 的研 究 状况 , 并 指 出了 目前 红色 荧光 粉存 在 的问题 及 其未 来 发 展
Ke y wo r d s wh i t e l i g h t - e mi t t i n g d i o d e ,r e d p h o s p h o r ,Eu 什一 a c t i v a t i o n
0 引 言
白光 L E D具 有体 积小 、 耗 电量 低 、 寿命 长 、 安全环保、 易 开发 成轻 巧产 品 等优 点 , 被 誉 为继 白炽 灯 、 荧 光 灯 和高 强 度 气体 放 电灯后 的第 四代 照 明 光 源 。 目前 , 产生 白光 L E D 的
白光 L E D用 E u 3 + 激 活 红 色 荧光 粉 的研 究进展 / 郭
锐 等
・ 1 ・
白光 L ED 用 E u 3 + 激 活 红 色 荧 光 粉昌, 罗 岚
《2024年白光LED用红色荧光粉的制备及发光性能研究》范文

《白光LED用红色荧光粉的制备及发光性能研究》篇一一、引言随着LED技术的不断进步,白光LED因其高亮度、长寿命和低能耗等优点,在照明领域得到了广泛应用。
其中,红色荧光粉作为白光LED的关键组成部分,其性能的优劣直接影响到LED的发光效果。
因此,研究红色荧光粉的制备工艺及其发光性能,对于提高白光LED的性能具有重要意义。
本文旨在探讨白光LED用红色荧光粉的制备方法及其发光性能,以期为相关研究提供参考。
二、红色荧光粉的制备1. 材料选择制备红色荧光粉的主要原料包括氧化物、卤化物、硫酸盐等。
本文选用适当的原料,以满足实验需求。
2. 制备方法采用高温固相法制备红色荧光粉。
该方法具有工艺简单、成本低、易于规模化生产等优点。
具体步骤包括混合原料、研磨、预烧、再次研磨、成型和烧结等。
3. 制备过程及参数优化通过调整烧结温度、时间、气氛等参数,优化红色荧光粉的制备过程。
采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对制备的红色荧光粉进行表征,以确定其晶体结构和形貌。
三、发光性能研究1. 发光性能测试采用光谱仪等设备,对制备的红色荧光粉进行发光性能测试,包括激发光谱、发射光谱、色坐标、量子效率等。
2. 发光机理分析结合实验数据和理论分析,探讨红色荧光粉的发光机理。
分析晶体结构、能级结构、离子间相互作用等因素对发光性能的影响。
3. 与其他荧光粉的比较将制备的红色荧光粉与市面上的其他红色荧光粉进行比较,分析其发光性能的优劣。
四、实验结果与讨论1. 实验结果通过优化制备工艺,成功制备出性能优良的红色荧光粉。
其发光性能指标如激发光谱、发射光谱、色坐标、量子效率等均达到预期目标。
2. 结果分析分析制备过程中各参数对红色荧光粉性能的影响。
讨论晶体结构、能级结构、离子间相互作用等因素对发光性能的作用机制。
同时,将自制的红色荧光粉与市面上的其他产品进行比较,分析其优势和不足。
五、结论本文成功制备出性能优良的白光LED用红色荧光粉,并通过实验研究了其发光性能。
基于LED用红色荧光粉研究进展的研究

基于LED用红色荧光粉研究进展的研究LED技术是一种无污染、低能耗的新型照明技术,具有使用寿命长、光效高等优点,被广泛应用于照明和显示领域。
然而,LED光源发光波长往往只覆盖蓝色、绿色和紫色等颜色,缺乏红色发光,这限制了LED在照明领域中的应用。
为了解决这一问题,目前研究人员采用了添加红色荧光材料的方法来扩展LED发光波长范围,以实现白光LED的制备。
本文将对基于LED用红色荧光粉研究进展进行综述。
一、红色荧光材料的研究进展红色荧光材料的研究是LED制备中的一个重要领域,目前主要研究方向有以下几个方面。
1. 钙钛矿荧光材料钙钛矿是一种具有优异的光电学性能的材料,具有很高的荧光效率和发光亮度,成为研究红色荧光材料的主流选择。
钙钛矿红色荧光材料的优点在于,光电转换效率高,发光光谱窄,且不易退色。
2. 磷光材料磷光材料是目前LED照明领域中广泛使用的一种添加剂。
研究人员通过掺杂适当的稀土元素,用磷光材料制备红色发光的LED,可以实现高效的光电转换,且光谱波长可调节。
有机发光材料的特点在于制备简单、发光亮度高、发光光谱范围广,可以适应不同的LED发光波长。
目前,研究人员往往利用有机分子的共轭结构设计合成不同的荧光材料,以实现高效、稳定的红色荧光发光。
1. 衬底上生长红色荧光材料该方法是将红色荧光材料生长在LED衬底上,可以获得高品质的红色荧光LED。
但是,生长红色荧光材料的条件往往比较苛刻,制备工艺复杂,成本较高。
2. 显色剂法该方法是利用红色荧光的显色剂覆盖在LED芯片上,使其发光范围从蓝色、绿色扩展到红色。
显色剂法的制备过程简单,但是存在光衰问题,使其发光效率降低。
3. 粉末混合法该方法是将LED芯片和红色荧光粉混合后封装成组件,形成红色荧光LED。
这种制备方法成本低,易于实现工业化生产。
三、红色荧光LED应用红色荧光LED广泛应用于室内和室外照明中,如LED橱柜灯、普通照明、LED路灯等。
此外,红色荧光LED还应用于汽车制造、显示屏、仪器检测等领域。
白光LED用红色荧光粉的探讨

白光LED用红色荧光粉的探讨LED光源是一种高效节能的照明技术,而白光LED的出现更是让LED 照明迈向了一个新的时代。
然而,要实现白光LED的发光,需要使用特殊的荧光粉来实现颜色转换。
目前,大部分白光LED使用的是蓝光LED和黄色荧光粉的组合。
然而,使用红色荧光粉的白光LED在应用中也具有一定的优势,这一技术正在被越来越多的研究者所关注。
首先,使用红色荧光粉的白光LED可以提供更好的颜色还原性。
传统的蓝光LED和黄色荧光粉组合的白光LED,在颜色还原性上存在一定的缺陷。
尤其是在高色温的白光LED上,黄色荧光粉会引发颜色偏黄或绿的问题,导致白光LED的色彩不够纯净。
而使用红色荧光粉的白光LED可以在一定程度上解决这个问题,提供更纯净的白光。
其次,使用红色荧光粉的白光LED能够提高光谱的连续性。
蓝光LED 和黄色荧光粉组合的白光LED在光谱分布上存在一定的不平衡,光谱中存在一些波段的间隙,造成光谱不够连续。
而红色荧光粉的加入可以填充这些间隙,使得白光LED的光谱更加均匀和连续,提供更高的光质量。
此外,使用红色荧光粉的白光LED还可以改善人眼对光线的适应性。
人眼在不同光照条件下的适应性是有差异的,特别是在夜间或光线较暗的环境中,人眼更容易适应于红色光。
因此,在这些特殊的场景下,使用红色荧光粉的白光LED能够提供更好的视觉效果,减轻人眼的疲劳感。
然而,使用红色荧光粉的白光LED也存在一些挑战。
首先,红色荧光粉的反射率较低。
红色荧光粉吸收蓝光发出红光的过程中会有一定的能量损失,导致反射率降低。
因此,红色荧光粉的使用可能会导致白光LED的光效下降。
其次,红色荧光粉的稳定性也是一个问题。
红色荧光粉受热或长时间照射后容易衰减,影响其使用寿命。
综上所述,使用红色荧光粉的白光LED在颜色还原性、光谱连续性和人眼适应性方面具有一定的优势。
然而,目前对于使用红色荧光粉的白光LED的研究还处于初级阶段,存在一些挑战需要克服。
《2024年白光LED用红色荧光粉的制备及发光性能研究》范文

《白光LED用红色荧光粉的制备及发光性能研究》篇一一、引言随着LED技术的不断发展和普及,白光LED已成为照明领域的重要应用之一。
在白光LED中,红色荧光粉扮演着重要的角色,对LED的发光颜色、亮度和显色性能有着重要的影响。
因此,研究制备高质量的红色荧光粉,对于提高白光LED的性能具有重要意义。
本文旨在研究白光LED用红色荧光粉的制备方法及其发光性能,为相关研究和应用提供参考。
二、红色荧光粉的制备1. 材料准备制备红色荧光粉所需的主要材料包括稀土氧化物、硅酸盐等。
其中,稀土氧化物提供了红色荧光粉的发光元素,而硅酸盐则作为基质材料,起到稳定荧光粉结构的作用。
2. 制备方法本研究采用高温固相法制备红色荧光粉。
具体步骤如下:首先,将稀土氧化物与硅酸盐按照一定比例混合均匀;然后,将混合物在高温下进行煅烧,使原料充分反应并形成稳定的晶体结构;最后,经过粉碎、筛选等工艺,得到红色荧光粉。
三、发光性能研究1. 发光性能指标本研究主要关注红色荧光粉的发光性能指标,包括发光亮度、色坐标、色纯度等。
这些指标反映了荧光粉的发光效果和显色性能,对于评价红色荧光粉的质量具有重要意义。
2. 实验方法为了研究红色荧光粉的发光性能,我们采用光谱分析仪、色度计等实验设备进行测试和分析。
具体步骤如下:首先,将制备好的红色荧光粉与LED芯片进行封装,形成白光LED器件;然后,通过光谱分析仪测试LED器件的发光光谱,得到荧光粉的发光性能参数;最后,利用色度计测试LED器件的色坐标和色纯度等指标。
四、结果与讨论1. 制备结果通过高温固相法制备得到的红色荧光粉具有较好的结晶度和稳定性。
通过SEM和TEM等手段观察,发现荧光粉颗粒均匀、致密,具有良好的分散性和稳定性。
2. 发光性能分析实验结果表明,制备得到的红色荧光粉具有较高的发光亮度和良好的显色性能。
在白光LED中应用时,能够有效地提高LED的亮度和显色性能。
此外,我们还发现,通过调整稀土氧化物的种类和含量,可以进一步优化红色荧光粉的发光性能。
《白光LED用红色荧光粉的制备及发光性能研究》范文

《白光LED用红色荧光粉的制备及发光性能研究》篇一一、引言随着科技的不断发展,白光LED作为现代照明的重要来源,已成为我们日常生活和商业用途的主要照明设备。
而在白光LED 的制作中,红色荧光粉是关键的组成部分,它的制备及发光性能直接影响着LED的照明效果和性能。
本文旨在探讨白光LED用红色荧光粉的制备方法,并对其发光性能进行深入研究。
二、红色荧光粉的制备红色荧光粉的制备方法多种多样,主要包括高温固相法、溶胶凝胶法、沉淀法等。
本实验主要采用高温固相法进行制备。
1. 材料准备实验所需的主要材料包括稀土氧化物(如氧化钇、氧化铕等)、硅酸盐等。
这些材料需经过精细研磨,以达到所需的粒度。
2. 制备过程将研磨后的材料按照一定比例混合,放入高温炉中,在还原气氛下进行高温烧结。
烧结完成后,进行冷却和研磨,得到红色荧光粉。
三、发光性能研究红色荧光粉的发光性能主要取决于其激发光谱、发射光谱、色坐标、量子效率等参数。
本部分将对这些参数进行详细研究。
1. 激发光谱和发射光谱通过光谱仪对红色荧光粉进行激发和发射测试,得到其激发光谱和发射光谱。
激发光谱反映了荧光粉对不同波长光的响应情况,而发射光谱则反映了荧光粉发出光的波长和强度。
2. 色坐标和量子效率色坐标是描述颜色的一种方法,它反映了荧光粉发出的光的颜色。
量子效率则反映了荧光粉的光转换效率,即吸收的光能转化为发出光能的效率。
通过测量色坐标和量子效率,可以评估红色荧光粉的性能。
四、结果与讨论1. 结果通过实验,我们得到了红色荧光粉的激发光谱、发射光谱、色坐标和量子效率等数据。
数据显示,我们制备的红色荧光粉具有较好的发光性能,其色坐标接近标准红光色坐标,量子效率也较高。
2. 讨论我们对实验结果进行了详细分析,发现红色荧光粉的发光性能受制备过程中温度、气氛、原料比例等因素的影响。
通过优化这些因素,我们可以进一步提高红色荧光粉的发光性能。
此外,我们还发现,通过调整荧光粉的成分和结构,可以改变其发光颜色和亮度,为白光LED的调色提供了更多的可能性。
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白光LED用红色荧光粉研究
一、研究背景
1.LED简介
·高效节能:理论上可达300lm/W
·无污染:无汞
·寿命长:10万小时
·响应快:< 60纳秒
·体积小
21世纪绿色光源,现代照明的发展趋势
2.白光LED的产生方式
3.LED用红色荧光粉简介
·补偿LED的红色缺乏,特别是在“blue LED + YAG:Ce” 器件中以实现低色温和高显色性。
·目前报道的和应用的红色荧光粉主要有:(Ca,Sr)S:Eu, Y2O3:Eu, Y2O2S:Eu, YVO4:Eu,
3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Eu, MxSiyNz:Eu (M=Ca, Sr, Zn)
·一直以来,红色荧光粉不是稳定性差就是效率低,已是LED乃至白光LED发展的瓶颈。
二、(Ca1-xSrx)S:Eu 红色荧光粉
·Yunsheng Hu, Weidong Zhuang* et al. Preparation and Luminescent Properties of
(Ca1-x,Srx)S:Eu2+ red-emitting phosphor for White LED. J. Lumin. (SCI), 2005, 111(3): 139-145
·胡运生,庄卫东*等. Sr/Ca比变化对红色荧光粉(Ca1-xSrx)S:Eu2+的影响. 中国稀土学报, 2004, 22(6): 854-857
1.样品制备工艺
2.添加剂的影响
添加剂掺杂量对样品发射强度的影响
添加剂直接加入到原料中,可以减缓荧光粉的焙烧,从而使得样品保持粉末状,可被直接使用,因此可以省略焙烧后的研磨工段(研磨引起热应力和位错而降低样品的发射)
3.XRD 分析
左图:分别采用硫化物(a)和硫酸盐(b)合成SrS:Eu 的XRD图谱;右图:不同Sr/Ca比下
(Ca1-xSrx)S:Eu的XRD图谱
不同Sr/Ca比下样品的晶胞参数:r(Sr2+)=1.13Å, r(Ca2+)=0.99Å, r(Eu2+)=1.17Å
SrS:Eu的立方结构,Eu2+(红色)占据Sr2+(蓝色)的位置, Oh 对称→强的晶体场
4.发光性能
晶体场Δ影响下Eu2+的4f7和4f65d1 能级示意图
不同Sr/Ca比下样品的发射光谱
不同Sr/Ca比下样品的激发光谱
5.余辉特性
当前合成的硫化物荧光粉(1)同商用硫化物长余辉荧光粉(2)的余辉曲线(左图)及发射光谱(右
图, λex =460nm )比较
6.白光LED中的二次性能
制灯与性能测试均在鑫谷光电股份有限公司完成。
(IA=30mA, IM=20mA, Tc=25℃),当(CaS:Eu)[GP-0761] : (YAG:Ce) [GP-0753]=1:2, x=0.334, y=0.337, CRI = 98, Tc = 5500K
7.小结
·以硫化物为原料,在CO气氛下固相合成了(Ca1-xSrx)S:Eu荧光粉。
合成路线工艺流程简单。
·(Ca1-xSrx)S:Eu 能够被430~500nm波段的可见光有效激发而表现为宽谱的红光发射,这与蓝光LED芯片非常匹配;同时,可以通过调整基质中Sr、Ca的比例而得到适合的发射波长。
·二次性能测试表明,(Ca1-xSrx)S:Eu荧光粉的稳定性得到了很大改善,是LED用红色荧光粉的一个较好选择。
三、CaMoO4:Eu 红色荧光粉
·Yunsheng Hu, Weidong Zhuang, et al. A Novel Red Phosphor for White Light Emitting Diodes. J. Alloys Compd.(SCI), 2005, 390:226-229
·Yunsheng Hu, Weidong Zhuang, et al. Luminescent Properties of Samarium Ion in Calcium Molybdate. J. Rare Earths, 2004, 22(6):821-824
·庄卫东, 黄小卫, 胡运生, 等. 一种白光LED用红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源. 中国发明专利: 2003101016297
·庄卫东, 黄小卫, 胡运生, 等.白光LED用复合氧化物荧光粉及其所制成的电光源. 中国发明专利: 200410080483.7
1.样品的固相法制备工艺
2.样品的共沉淀法制备工艺
3.制备工艺比较
『Ð* =(D90-D10)/ D50』
『IR1**, IR2*** : 分别为在λex = 465, 395 nm 下的相对发射强度』4.XRD分析
固相法(a) 和共沉淀法(b)制备的CaMoO4:Eu的XRD谱图
CaMoO4的晶体结构简图,Td对称,性质稳定,Eu3+占据Ca2+的位置,为不等价取代
5.发光性能
未被激活的CaMoO4 的发射光谱(λem = 503 nm )
Eu3+激活的CaMoO4 的发射光谱
Eu3+激活的CaMoO4 的激发光谱(λem = 614 nm ) 6.发光特性
Sm3+激活的CaMoO4 的激发光谱(λem = 645 nm )
Sm3+激活的CaMoO4 的发射光谱(λex = 405 nm )
激发光谱比较(λem = 614 nm )
CaMoO4:Eu,Sm的发射光谱
7.几种LED用红色荧光粉比较
465 nm 激发下的发射光谱比较
395 nm 激发下的发射光谱比较8.小结
·分别采用固相法和共沉淀法制备了一种新型的CaMoO4:Eu红色荧光粉,它适用于紫外、紫光或蓝光LED芯片。
·在CaMoO4:Eu,Sm中,存在着从Sm到Eu的能量传递,这在一定程度上提高了其发光效率,拓宽了其有效激发范围。
·与其他荧光粉比较,CaMoO4:Eu色纯度高,化学性质稳定,发射强度更高,是LED 用红色荧光粉的一个较佳选择。
四、结论
·合成并产品化了两种红色荧光粉(Ca1-xSrx)S:Eu和CaMoO4:Eu,(Sm),产品牌号分别为GP-0761 、GP-0762 。
·通过合成工艺的改进,改善了(Ca1-xSrx)S:Eu的稳定性,提高了其在LED中的应用性能。
并且可以根据用户的需要提供最合适波长的荧光粉。
·作为一种新发明的白光LED用红色荧光粉, CaMoO4:Eu,(Sm)具有比其他红粉更好的色纯度及更高的发射强度。
特别是在极具发展潜力的紫外LED中,其发射强度更高,因此,市场前景光明。