YAG荧光粉特征
浅析YAG与TAG白光LED荧光粉

浅析YAG与TAG白光LED荧光粉白光LED使用的荧光粉有日亚专利的YAG和欧司朗专利的TAG,下文将分别介绍两种荧光粉及它们的专利关系。
YAG主要是Y3Al5O12:Ce以及其变化衍生物(例如在Al内加入Ga),YAG比较容易做亮。
日亚专利写含Y、Al之石榴石,也就是只要含Y,主体为Y、Al石榴石就抵触。
YAG的变化、YAG的衍生物,还是源于其专利,例如(Y2.999Tb0.001)Al5O12:Ce。
TAG主要是Tb3Al5O12:Ce以及其变化衍生物,TAG比较难做亮。
为了提供高亮度在YAG内加一点Tb,例如(Y2.999Tb0.001)Al5O12:Ce,然后说是TAG,这不正确,不含Y的TAG是欧司朗的专利。
TAG荧光粉不可含Y,含Y会被认定为YAG或其衍生物,只要用EDX就可以测出其中的Y。
使用TAG 是为避日亚专利,含Y的TAG可以说是同时侵犯日亚和欧司朗专利。
选择TAG荧光粉一定要注意有没有含Y。
如果在YAG添加微量或少量的其它东西就可以说跟YAG不同,那么(Y2.99999Dy0.00001)Al5O12:Ce就可算非YAG了,那专利是否就很容易破解了?并非如此,使用YAG 抵触YAG专利,使用TAG抵触TAG专利,使用含Y之TAG却同时抵触YAG及TAG专利。
含Y之TAG 无法与日亚专利完全分别,且同时抵触YAG及TAG专利。
一般使用TAG是为了避开日亚专利,含有Y 的TAG既然无法避开日亚,就失去使用的意义。
另外荧光粉的专利要看是否真的有原创性,是否可以真正执行,例如YAG、TAG已经是日亚跟欧司朗的专利,日亚跟欧司朗之后,使用YAG加蓝光或TAG加蓝光,即使拿到专利,没有原创性,也不能真正执行,如果有人提出白光专利或荧光粉专利,但使用YAG或TAG,那一定要注意是否可以真正执行。
荧光粉的工艺专利,通常不具任何意义,荧光粉成份专利才有意义,例如,某化学物质可以发黄光做为黄光荧光粉,并申请了成份专利,后来的人即使用不同烧结温度或不同工艺制造这个荧光粉,还是违反了专利,简单来说,成份以经被锁住,不管用什么方法做,都侵犯专利。
YAGCe3+荧光粉的高温固相合成及发光性能

YAG:Ce3+荧光粉的高温固相合成及发光性能摘要主要介绍了YAG:Ce3+荧光粉制备技术的现状,叙述了目前制备中用的较多溶胶-凝胶法、沉淀法、燃烧法、固相法等几种方法的进展,并进行优缺点的比较。
并采用高温固相法合成Y3-x Al5O12:xCe3+(x=0.05~0.9)荧光粉,研究了Ce3+浓度、助燃剂、灼烧温度、灼烧时间等对样品发光性能的影响。
结果表明,以Al(OH)3为原料,采用氟化物助熔剂可以获得颗粒细小均匀的荧光粉,最佳掺杂Ce3+的浓度及烧结温度分别为2%和1400℃;此外,发射波长有红移现象,此更符合现代固态照明对色度的需要,研究结果对荧光粉的生产具有一定意义。
关键词:YAG:Ce3+;荧光粉;制备;高温固相合成法;LEDHigh-temperature Solid State Reaction Method and Characterization of YAG:Ce3+ PhosphorAbstractThe progress of preparation for YAG:Ce3+ phosphor is summarized systemically. Several prevalent methods used for production of YAG:Ce3+phosphor, such as sol-gel method, precipitation method, solid-state method and combustion synthesis are introduced in detail and their advantages and disadvantages are pointed out. The Y3-x Al5O12:xCe3+(x=0.05~0.9)phosphor was synthesized by high-temperature solid state reaction method. The influence of Ce3+ contents, various fluoride fluxing agents, sintering temperature and sintering time on the luminescence properties of the samples were investigated. The results indicated that phosphor sample with uniform particle size were obtained with as the starting material and some fluorides fluxing agents. Furthermore, the optimal concentration of Ce3+ and the optimal sintering temperature were found to be 2% and 1400℃, respectively. In addition, the emission wavelength shifted to the red direction, which would meet the solid-state white lighting requirements of chromaticity. The results are significant to the production of phosphors.Key words: YAG:Ce3+;phosphors;preparation;high-temperature solid state reaction method;LED目录1 引言 (1)2 YAG:Ce3+荧光粉的制备方法 (2)2.1 高温固相法 (2)2.2溶胶-凝胶法 (3)2.3沉淀法 (3)2.4燃烧法 (3)3 各种制备方法的优缺点对比 (4)4 结果与讨论 (5)4.1 Ce3+掺杂量对样品发光性能的影响 (5)4.2 灼烧温度和时间对样品发光性能的影响 (5)4.3 结论 (6)5 白光用YAG:Ce3+荧光粉展望 (7)参考文献1 引言1964年Geusic等发现了钇铝石榴石(Yttrium aluminum garnet,Y3A15O12,YAG)晶,其特殊的激光光学性质引起了科学家们的广泛兴趣。
高温固相法制备高效YAG荧光粉及性能表征

高温固相法制备高效YAG荧光粉及性能表征一、引言由于石油、煤炭等传统化石能源枯竭,同时新的能源生产供应体系又未能完全及时建立,在交通运输、金融业、工商业等方面造成了一系列的能源危机,这严重阻碍了世界经济发展,因此节能减排已经成为当今全球经济发展关注的焦点,发展低碳环保经济已成全球共识。
正是在这样的背景下,白光LED由于其节能、环保、寿命长等诸多优点在近几年获得了快速发展,在全世界大放异彩。
白光LED是一种将电能直接转换为白光的固态半导体照明器件,突破了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色荧光粉发光的原理,光谱几乎全部集中于可见光频段,具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点,被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源,被誉为21世纪新固体光源时代的革命性技术,已经在手机与LCD等背光源、室外景观照明、室内装饰照明、户外显示屏、交通信号灯、汽车照明、安全照明等领域得到广泛应用。
目前,白光LED的实现方法主要包括以下三种:(1)通过LED红绿蓝的三基色多芯片组合发光合成白光。
其优点是效率高、色温可控、显色性较好;缺点是三基色光衰不同导致色温不稳定、控制电路较复杂、成本较高。
(2)蓝光LED 芯片激发黄色荧光粉,由LED芯片发射的蓝光和荧光粉发出的黄绿光合成白光,为改善显色性能还可以在其中加入少量红色荧光粉或同时加适量绿色、红色荧光粉。
其优点是发光效率高、制备工艺简单、温度稳定性较好、显色性较好;缺点是出光一致性相对较差、色温随出光角度变化而变化。
(3)紫外光LED芯片激发荧光粉发出三基色光合成白光。
其优点是显色性好;缺点是目前LED芯片效率较低,且有紫外光泄漏对人眼造成伤害问题,荧光粉温度稳定性问题亦有待解决。
因此,蓝光LED芯片搭配黄色Y AG荧光粉是目前业界公认效率最佳的白光LED实现方式,而欧司朗光电半导体所发展的以蓝光LED芯片搭配黄色TAG 荧光粉表现则较为逊色。
YAGTb 萤光粉的合成、结构及其萤光特性之研究

YAG:Tb 螢光粉的合成、結構及其螢光特性之研究*Synthesis, Structure and Photoluminescence of YAG:Tb Phosphor*李玄閔1 ■王茹立1 ■鄭兆祺1 ■黃啟原2H.M. Lee1 R.L. Wang1 C.C. Cheng1 C.Y. Huang2 綜合前人研究,添加稀土類Tb3+ 進入釔鋁石榴石(Y3Al5O12, YAG) 中,能夠改變原本YAG 晶格之能階分裂狀態,使能在可見光範圍有螢光之特性。
故本研究對YAG 主體添加0.1, 1.0 和10 mol% 之Tb3+,研究不同添加量對其合成、結構與螢光特性之影響。
製程為利用固相反應搭配簡易噴霧乾燥法與後續還原N2 煆燒1600C/4 h 來合成球狀螢光粉。
從實驗結果DTA 得知,固態反應物在合成過程呈現不均勻之擴散反應,且Tb3+ 添加愈多,至-Al2O3 相變峰有提前趨勢;由粉末XRD 結果可知,愈多的Tb3+,造成愈不易合成純YAG 相,且由晶格常數的增加確定活化物進入YAG 晶格中。
由GSAS 軟體分析結果也可得知Tb3+ 確實取代Y3+;由Raman 光譜可知,添加愈多的Tb3+,Tb-O 鍵結愈明顯,也確證實了取代的發生;由PL 發光光譜得知,添加愈多的Tb3+,其發光特性光譜集中於約475~630 nm,且激發光譜也明顯出現Tb3+ 之特性光譜。
分析5D4 至7F5 放光能階之殘光衰變情形,得知愈多的Tb3+ 其decay time 愈短;由CIE 色度座標也可知愈多的Tb3+ 添加,其螢光飽和度與色純度愈高。
關鍵詞:噴霧造粒、Tb3+ 取代、螢光特性Previous studies concluded that the rare earth Tb3+ in host Y3Al5O12 (YAG) can change the energy state splitting and display fluorescence property. This study focused on synthesis, structure and photoluminescence of YAG:Tb3+ phosphors when doped with 0.1, 1.0, or 10 mol% Tb3+. The phosphor was produced in solid-state reaction with a simple spray-drying method followed by calcining in a N2 atmosphere at 1,600C for 4 hours. DTA results show that heterogeneous mass diffusion dominates the synthesizing process and that the to -Al2O3 exothermic peak showed up earlier for the higher mol% Tb3+. The powder XRD data showed that with higher mol% Tb3+ the chance of forming pure YAG phase is diminished. But, the increase in cell parameter showed that the activator resides in the YAG cells. Results from GSAS fitting and Raman spectra analyses showed that Tb3+ replaced Y3+. PL emission spectra analysis results showed that the higher the Tb3+ content, the more Tb3+ characteristic spectra concentrate in 475~630 nm. The decay time of 5D4 to 7F5 was shorter with more Tb3+ in YAG. According to the CIE coordinate of YAG:Tb phosphor, more Tb3+ doped into the host the higher the chroma and hue appeared.Key words: Spray-granulating, Tb3+ replacement, Fluorescence property壹、前言世界能源危機意識逐漸提升,各國均投入大量人力研發新穎之照明設備,而發展具省電、低污染、發熱量低、反應速度快與壽命長等優點之發光二極體(light emitting diode;LED)作為光源,已是現代照明之發展趨勢。
惠州企荣YAG黄粉介绍

【惠州企荣YAG黄粉产品】
1、型号标识原则
Y
YAG黄粉
功率规格 D: 大功率 S: 小功率
450
适用芯片波段
450nm 460nm 470nm
【惠州企荣YAG黄粉产品】
2、批号标识原则
Y – 5 D 110622
YAG黄粉
适用芯片波段 功率规格 D: 大功率 S: 小功率
生产日期
11:年份后两位 06:6月 22:22日
4、CIE色坐标
【YAG黄粉简介及相关定义】
色坐标反映的是被测光源颜色在色品图中的位置,它是利用数学方法来表示颜色的基本参数。
三刺激値
(Tristimulus values)
X=Km∫ x(λ )P(λ )dλ
780 380 780 380
Y=
y(λ )P(λ )dλ
Km∫ 780 Z=Km∫ z(λ )P(λ )dλ
惠州企荣YAG荧光粉
一、YAG 黄粉简介及相关定义 二、惠州企荣YAG黄粉产品规格 三、YAG黄粉的存放
2011/06/28
【YAG黄粉简介及相关定义】
1、白光LED的组成
实现白光LED的途径有多种,目前使用最普遍最成熟的一种是: 蓝色LED芯片+黄色荧光粉,芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。
5: 450nm
6: 460nm 7: 470nm
【惠州企荣YAG黄粉产品】
3、产品技术指标(6个型号)
化学式:Y3Al5O12:Ce,Gd
【YAG黄粉的存放】
1、温湿度对YAG荧光粉的影响
荧光粉是在高于1000℃的高温条件下合成的,所以温度对荧光粉的 性质影响不大。
对于铝酸盐类的荧光粉的存放,湿度是一项重要的环境考量因素。铝 酸盐稀土荧光粉的最大缺点是抗湿性差, 在水溶液中易水解,生成 Al(OH)3。如若包装不密封,空气中的水分也能使其结块,发光亮度和余 辉时间降低。
几类常用荧光粉比较

低,很难达光粉具有较宽的可调发射波长,主要应用在对显色指数要求不
高的暖白光照明领域和中低端背光显示领域。 在黄绿光区域,具有较高
的色彩饱和度,能够满足中低端背光显示的要求;同时在橙光区域,在显
色指数要求不高(75 或以下),可以实现暖白光的要求
258 红粉(Sr2Si5N8)的发光亮度较高,且专利问题不突出,但自身的
物理化学稳定性相对于 1113 红粉略差
1113 红粉(CaAlSiN3)具有良好的信赖性,1113 的发射峰中心位于 660nm
的宽带发射,258 的发射峰中心位于 619nm 的宽带发射,1113 结构的荧
光粉更加稳定,性能更加好,高温高湿效果更好。
缺点 发射峰较窄;价格比较昂贵,主要与其需苛刻的烧结合成设备、较高的
氮化物原材料价格以及氮化物荧光粉产品的合格率较低等因素有关
LUAG
优点 具有优良的化学稳定性和热稳定性,光效高,有极好的光衰效果,特别适
合与红粉进行组合搭配,可以满足日益增长的高显色、高亮度白光 LED
的巨大需求,且具有良好的信赖性,完全可以解决硅酸盐绿色荧光粉的
几类常用荧光粉比较
YAG
优点 铝酸盐荧光粉是一种物理化学性质非常稳定的化合物,具有优异的发光
性能和良好的信赖性,亮度高,发射峰宽,同时 YAG 荧光粉的生产工艺
相对固定、易于合成、且原材料价格比较便宜,应用广泛。
缺点 因为激发波段窄,光谱缺乏红光成分,所以在 LED 照明领域中单独使用
YAG 荧光粉存在显色指数偏低的问题,而且半峰宽较宽,色彩饱和度较
亮度衰减和颜色漂移的问题。
缺点 LuAG 荧光粉产品由于其原材料价格比较贵,且工艺较为复杂,所以价格
昂贵
浅谈LED荧光粉

浅谈LED荧光粉一,LED荧光粉的种类YAG铝酸盐荧光粉,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)荧光粉对白光LED光衰的影响实现白光LED的途径有多种,目前使用最为普遍最成熟的一种是通过在蓝光晶片上涂抹一层黄色荧光粉,使蓝光和黄光混合成白光,所以荧光粉的材质对白光LED的衰减影响很大。
市场最主流的荧光粉是YAG钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉、氮化物荧光粉,与蓝光LED 芯片相比荧光粉有加速老化白光LED的作用,而且不同厂商的荧光粉对光衰的影响程度也不相同,这与荧光粉的原材料成分关系密切。
选用最好材质的白光荧光粉,使做出的白光LED 相比同行在衰减控制方面有了很大的提高。
二、介绍常用的YAG成份荧光粉的相关知识1.YAG合成工艺比较固相法缺陷:1)合成温度高、反应时间长2)对原料品质要求高3)粉体团聚严重、样硬、需机械破碎、球磨等后处理4)形貌不规则、颗粒流动性差、无法进一步进行包膜等后处理工艺5)难以有效地控制粒径分布控制反应沉淀法1)合成温度低、反应时间短2)合成粉体疏松,无需机械破碎、球磨等后处理工艺3)形貌规则,颗粒呈球形,流动性和稳定性好4)颗粒粒径可控5)容易实现包膜等后处理工艺2.YAG粉体制备流程比较 控制反应沉淀法固相法三、结果与讨论1.YAG荧光粉XRD分析图1不同反应方法制备的YAG荧光粉XRD谱图(a)商用固相法合成 (b)控制反应沉淀法合成2.控制反应沉淀法制备YAG前驱体颗粒生长机制及SEM分析前驱体颗粒生长机制前驱体SEM分析图2 颗粒在反应器平均停留时间6h,连续通料(a)10h,(b)15h,(c)20h前驱体颗粒生长形貌图 YAG形貌SEM图图3 不同合成方法制备的YAG粉体的形貌(a)控制反应沉淀法合成 (b)商用固相法合成3.YAG粉体荧光发射光谱分析图4 YAG发射光谱图结论1.采用控制反应沉淀法在1200℃成功地制备了由许多大小约1mm的一次粒子紧密团聚而成宏观粒径为9mm左右的球形纯相Y2.94Al5O12:Ce0.06黄色荧光粉,合成温度比传统的高温固相法降低了约300℃2.在控制反应沉淀制备球形YAG粉体的过程中,微细粒子的团聚是前驱体颗粒长大的主要方式,连续通料反应20h后,前驱体颗粒球形化程度较好,粒径分布在9mm,因此通过控制反应器内的流体运动状态及连续通料时间能够较好的控制前驱体颗粒形貌及粒径大小,并可以通过优化工艺合成粒径更小的YAG荧光粉。
yag荧光粉名词解释

yag荧光粉名词解释
嘿,你知道 yag 荧光粉不?这玩意儿可神奇啦!就好像是黑暗中的
一盏明灯,能发出特别的光呢!
yag 荧光粉,简单来说,就是一种能让东西变得更亮、更炫的材料。
比如说,你想想那些漂亮的灯光秀,五颜六色的,多美呀!那里面很
可能就有 yag 荧光粉在发挥作用呢。
它就像是一个魔法粉末,能把普
通的光变得不一样。
我给你讲个事儿啊,上次我去参加一个展览,里面有个展示区全是
用了 yag 荧光粉的灯具,哇,那场面,简直让人惊叹不已!那灯光就
像小精灵在跳舞,难道不是吗?那效果,啧啧,真的是太棒啦!就像
给整个空间施了魔法一样。
它的应用可广泛啦!不仅在灯光秀、舞台表演这些地方,在我们日
常生活中的一些电子产品里也有它的身影呢。
比如有些手机屏幕,显
示效果特别好,说不定就有 yag 荧光粉的功劳呢。
yag 荧光粉的工作原理其实也不难理解,它就像是一个能量转换器,把一种能量变成我们能看到的漂亮光芒。
这多厉害呀!
你再想想,要是没有 yag 荧光粉,我们的世界得少多少色彩和惊喜呀!它真的是默默奉献,却能带来巨大的影响呢。
所以说呀,yag 荧光
粉真的是个超级神奇的东西,难道你不这么认为吗?
我的观点就是,yag 荧光粉虽然看起来不起眼,但它在很多领域都有着不可或缺的重要地位,给我们的生活带来了很多美好和便利。
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YAG荧光粉特征
1.体色从黄绿到橙黄可调;
2.发光亮度高于市场同类产品5-8%;
3.发射主峰从530 nm – 575 nm可调,激发波长从440 nm – 475 nm可调;4.发射谱带窄,X色坐标值高;
5.中值粒度大小 (D50) 从5 um – 17um可调,颗粒分布系数0.5;
6.球形颗粒形貌,结晶好;
7.颗粒无团聚,分散性好;
8.热猝灭小,200 0C时发光亮度为初始的90%。
品名YAG荧光粉
化学组成(Y1-x Gd x)3Al5O12:Ce
密度 4.3g/cm3
发光Br ≥ 100
x 0.400~0.440 y 0.545~0.580
粒度d50 (µm) 5.0~15.0
产品说明1)样品适用于450 ~ 470nm的蓝光芯片激发;2)样品发射波长在535~565nm 。
制作白光LED的方法之一,是在蓝光LED芯片外面涂覆荧光粉。
具体的工艺是将发射光的波长主峰在450~470nm范围内的蓝光LED芯片焊好后,在其表面涂覆稀土钇铝石榴石(YAG)系列荧光粉。
这种荧光粉在蓝光辐射下会发射黄光,这样,部分蓝光转变成黄光,和剩余的蓝光混合而形成白光LED。
由于稀土钇铝石榴石荧光粉有两个特点:一是它的发射光的波长主峰在500~580nm 范围内,即黄光区域的任意位置;二是它的最佳激发波长在430~480nm范围内的不同位置。
因此,选用该系列荧光粉加上配有不同波长蓝光的LED,就可以制备不同色温的白光LED。
1996年7月29日,日亚化学公司在日本最早申报的白光LED的发明专利就是在蓝光LED芯片上涂覆YAG黄色荧光粉,通过芯片发出的蓝光与荧光粉被激活后发出的黄光互补而形成白光。
实际上,YAG荧光粉在20世纪70年代时就有许多人研究,当时主要应用在飞点扫描仪上,主要是利用Ce+3的发光具有超短余辉的特点。
1999年,我国的有关单位在YAG荧光粉基础上进行了改进,制备出一系列具有不同发射主峰波长(520~560nm)的黄色荧光粉,并成功地应用于蓝光激发的白光LED。
有人为了避开专利问题,采用“蓝光LED+绿色荧光粉+红色荧光粉”的办法来制作白光
LED,即用蓝光LED激发绿色和红色荧光粉。
其中绿色荧光粉可采用发射光的波长主峰为500~530nm的稀土钇铝石榴石荧光粉。
而对于红色荧光粉,目前尚未找到一种发光效率足够高的材料,通常是采用铕/锰激活的氧化物或盐类化合物,也可能是用铕激活的有机发光材料。
改进荧光粉之后,红光部分有显著增强,将来就可以实现第三种获得白光LED的方法。