YAG荧光粉应用
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。
【精品文章】钇铝石榴石(YAG)粉体的制备及应用简介
钇铝石榴石（YAG）粉体的制备及应用简介
1. 钇铝石榴石（YAG）的性质与结构
钇铝石榴石（Y3Al5O12）是人造化合物，没有天然矿物，无色，莫氏硬度可达到8.5，熔点为1950℃，不溶于硫酸、盐酸、硝酸氢氟酸等。
YAG 晶体具有良好的透明度、物理化学性质非常稳定，不溶于水，不易诶强酸强碱腐蚀，机械强度高，具有良好的抗热蠕变性且各向同性，是一种应用广泛、性能理想的激光晶体材料。
钇铝石榴石晶体单胞的1/8结构模型
钇铝石榴石属于立方晶系，空间群是Oh10-Ia3d，点群是m3m，晶格常数是12.002Å，其每个晶胞内都包含8个Y3Al5O12分子，合计共有96个O2-离子，40个Al3+离子以及24个Y3+离子。
2.YAG粉体的制备
YAG粉体的常用制备方法主要包括高温固相法、共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、溶剂热法等。
（a）高温固相法
高温固相法是制备YAG粉体的传统方法，按照氧化钇和氧化铝的二元相图中得到的比例混合两种粉体在高温下焙烧，通过氧化物之间的固相反应形成YAG粉体。
在高温条件下，氧化铝和氧化钇的反应中，会先生成中间相YAM和YAP，最终形成YAG。
反应过程如下：
固相反应法不使用溶剂、工艺也较为简单、效率高成本低，以实现工业化生产，但反应温度高、中间产物不易剔除。
（b）机械化学法。
用InGaN蓝光LED与YAG荧光粉制造自然白光LED
用InGaN蓝光LED与YAG荧光粉制造自然白光LEDThe Fabrication of White LED Using InGaN Blue LEDand YAG Fluorescence物理学院物理学系98级王宇方摘要本文报导了通过结合自行研制的InGaN/GaN蓝光发光二极管（LED）与钇铝石榴石(YAG)荧光粉结合而得的白光发光二极管（W-LED）。
在室温、正向电压3.5V、正向电流20mA时W-LED轴向亮度为1cd，CIE色坐标为（0.31,0.38），接近纯白色（0.33,0.33）。
关键词：白光，LED，Y AG荧光粉AbstractIt is reported that the white light emitting diodes are fabricated by combining InGaN/GaN blue LED and YAG fluorescence. At forward voltageV f =3.5V, forward current If=20mA, and room temperature, the luminousintensity of the white LED is 1cd, and the chromaticity coordinate (x, y) (0.31, 0.38), which is near to the pure white (0.33,0.33).Key words: white light, LED, YAG fluorescence全固体白光发光二极管（W-LED）将作为照明光源取代以爱迪生发明的白炽灯泡为代表的照明光源，引发照明界的一场革命，已取得科学界与产业界的共识。
[1，2]作为照明光源，W-LED具有体积小、寿命长等优点，而且，与白炽灯相比，后者的辐射主要集中在红外区，产生大量热量，W-LED则是一种冷光源，辐射主要集中在可见光区，几乎不产生热，也消除了非可见光区电磁波对人体的危害；与荧光灯相比，W-LED的制造与使用过程都不会引入汞的污染，与叠有许多线状光谱的荧光灯光谱，W-LED的连续光谱更接近自然光；此外，由于使用低于5V 的直流电源，W-LED不会有50Hz的闪烁现象；由于灯体封装在树脂中，W-LED 对震动等因素不敏感，比灯丝或灯管对环境的适应性更高。
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。
荧光粉体YAG综述
钇铝石榴石纳米粉体的制备技术研究进展薛洪健北京化工大学化学工程学院化研1007班 2010000225摘要：近年来YAG纳米粉体因其具有特殊的性能而备受人们的关注。
本文综述了目前YAG粉体材料的几种合成方法，包括机械化学法、高温固相法、溶胶-凝胶法、燃烧法、喷雾热解法、化学沉淀法(化学共沉淀法、分步沉淀法和改进的化学共沉淀法)等，总结了每种方法的优缺点，并简要地比较了各种方法的优劣。
并对YAG 粉体材料新的合成工艺进行了展望。
关键词：钇铝石榴石；纳米粉体；荧光粉；合成方法；展望Progress in preparation methods for YAG nano-sized powdersXue HongjianBeijing University of Chemical Technology Chemical Engineering Class1007 2010000225 Abstract：Nano-sized YAG powders have been paid much attention with their excellent properties recently. Several synthesis methods of YAG powders are reviewed, which include solid reaction, sol-gel processing,combustion synthesis, spry pyrolysis, precipitation method. Advantages and shortcomings of each kind of method are summarized. Moreover, the new preparation process of YAG powders is proposed.Key words: YAG; nano-sized powders; phosphor; synthesis method; outlook1前言钇铝石榴石(Y3AI5O12, YAG)空间群为O h10-Ia3d，属立方晶系，其晶格常数为1.2002nm，它的分子式结构又可写成：L3B2(AO4)3，其中L，A，B分别代表三种格位。
白光LED用YAG：Ce 3+荧光粉的研究进展
Ｅ 是 Ｄ
发 光 二
极 管 （ ｇｔ Ｌｉｈ
在 １ 内 实 用 化 ，比 预 期 时 间 大 大 提 前 年
光 粉 的 涂 覆 量 来 控 制 Ｌ Ｄ的 固 有 色 ， Ｅ 但
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种 新 型 固 态 光 源 。 自 １６ ９ ２年
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Ｙ ＡＧ： ｅ Ｃ “荧 光 粉 的 发光 性 能 影 响 白 光 Ｌ Ｄ的 色 温 和 显 色指 数 。白光 Ｌ Ｄ的 Ｅ Ｅ 显色 指数 一般 在 ６ ０～ ８ ， 普 通 荧 光 Ｏ 与
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由 于 白 光 最 接 近 日光 ，更 能 较 好 地 反 映 照 射 物 体 的 真 实 颜 色 ， 以 白 光 所 Ｌ Ｄ 作 为 照 明光 源 极 具 潜 力 。１ ９ 年 日 Ｅ ９３ 本 日亚 化 学 公 司 Ｎ ｋ ｍｕ． ａ ａ ｒ Ｓ等 先 。率
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常用几类荧光粉比较
优点
硅酸盐荧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
缺点
硅酸盐自身的化学稳定性较差,对湿度敏感，易受潮，不耐高温, 发射峰窄，不能达到很好信赖性的诉求，不适用于大功率LED。颗粒度较大，集中度和良率与铝酸盐荧光粉相比，均有一定的差距。而且硅酸盐荧光粉吸潮后不能使用。
几类常用荧光粉的比较
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，色彩饱和度较低，很难达到NTSC标准值的要求,
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亮度衰减和颜色漂移的问题。
NITRIDE
优点
激发波段宽，温度稳定性好，能较好地满足高显色指数LED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，11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。
白光LED用YAG_Ce_3_荧光粉的研究进展
时间 1968 年 20 世纪 70 年代 颜色 红色 绿色 红色、 黄色 绿色、 蓝色 20 世纪 90 年代 白色 红色、 黄色 橙、 红色 2000 年以后 绿色 白色 材料 GaAsP Ga ： N GaAsP ： N GaAlAs GaInN GaN/YAG GaAlInP GaAlInP GaInN GaInN/荧光粉 光效 / (lm/w) 0.1 1 1 10 20 15 20 100 50 50
YAG：Ce3+的合成研究进展
1. 高温固相法 高温固相反应法是无机材料的一种 传统的合成方法，它是以固态物质为初 始原材料，在高温下固体颗粒直接参与 化学反应。通常高温固相反应法包括以 下步骤
[15]
： （1） 固体界面如原子或离子
跨过界面的扩散 ； （2） 原子规模的化学 反应 ； （3） 新相成核 ； （4） 通过固体的输 运及新相的长大。其制备方法为 ：按一 定化学配比称取反应物，进行充分混合
YAG:Ce 荧光粉的发光特性研究进 展
蓝光激发 Ce3+ 激活钇铝石榴石荧光 粉是研究最早、 最成熟的黄色荧光粉， 其 Cex ， 也可以 化学分子式是 Y3-x A15O12 ： 简写成 YAG ： Ce。其典型激发和发射光 谱如图所示。 由图可见， YAG:Ce 的激发波长在 460 纳米时能有效吸收 GaN 发出的蓝光， 而 发 射 波 长 在 550 纳 米 左 右 时，与 LED 的蓝光复合可以发射出高亮度的白光。 用 它 与 蓝 光 LED 复 合 制 得 的 白 光 LED 在 20 毫 安 驱 动 电 流 下 的 色 度 坐 标 可 达 x=0.31， y=0.32。 YAG:Ce3+ 荧光粉的发光性能影响白 光 LED 的色温和显色指数。白光 LED 的 显 色 指 数 一 般 在 60 ～ 80，与 普 通 荧 光 灯 接 近。有 研 究 表 明，可 以 通 过 改 变 荧
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20060126
内容
1 2 3 4
LED 简介 LED 分类 白光LED 实现方式 YAG荧光粉和封装
1.1 LED原理和结构
LED: 发光二极管 (Light Emitting Diode) 原理：利用二极管內电子与空隙结合过程中能量转换产生 光的输出。 结构：
4.1.2
光谱图
•EX •EM
激发光谱：发光材料某 一谱线或谱带的发光强 度随激发光波长改变而 变化的曲线。 EX: excitation 465-475nm
发射光谱：发光材料的 发光能量按波长的分别。 EM: emission 525-565nm
4.1.3
中心粒径D50（m）
4.1.4
3 白光照明的实现方式
有多种方式实现白光照明，主要是三种：
蓝光LED芯片+YAG黄/（红色）荧光粉 紫外芯片+蓝/绿/红三基色荧光粉 蓝/绿/红三色芯片组合＋三基色稀土蓝/ 绿/红荧光粉
4
YAG荧光粉和封装
4.1 YAG 荧光粉：EX,EM,D50, 4.2 白光LED的结构及发光原理 4.3 YAG荧光粉的封装 4.4 白光LED 表征：CIE,Tc,I,η
4.4.5 光强(I)
光强： 发光体在特定方向单位立体角内 所发射的光通量 符号 I，单位 坎德拉 cd， 光 通 量：光源每秒种发出的可见光量之 和，简单说就是发光量。 单位：流明（lm）
4.4.3 色温高到一定程度时颜 色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与 黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为 该光源之色温。 K表示
白光LED 色温: 3000-8000K 光源色温不同，光色也不同： 色温在3300K以下，光色偏红给以稳重温暖的感觉 色温在3000--6000K为中间色 色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉
色温图
色温的视觉效果
暖色系
寒色系
Warm light 温かみの明かり
Natural light 自然光 白色LEDの明かり
Cool light 冷たい明かり
显色指数和色温 （CIE提供）
4.4.4 效率(η)
光效：电光源将电能转化为光的能力。
光源发出的光通量除以光源所消耗的功率。
单位：流明/瓦（lm/w）
1.2 LED 特点和应用
LED制作材料：砷、磷、镓等Ⅲ-Ⅴ族元素 LED特点：冷性发光不产生热，元件寿命长 (十万小时以上)、反应速度很快、体积小、功 耗小、适合量产，高可靠度。 应用领域：背光源、照明、电子设备、显示屏、 汽车等五大领域
应用
应用
应用
应用
应用
2 LED 分类
1 可见光(450~780nm) （ 高亮度是主流产品） 红绿蓝黄 2 不可见光方面 （美、日、欧等分割） 红外线(850~950nm) 光通讯（850~1550nm）
4.3 YAG荧光粉的封装
主要原料： YAG荧光粉 AB胶 A胶（环氧树脂）、B胶（酸酐） AB胶比例一般为1：1，荧光粉和AB胶比例为1： 12～16 二者搅拌均匀，点胶封装。
4.3.1 封装效果
4.3.2 测试图
荧光粉：大连路明 芯片：大连路美
4.3.3 测试结果
测试条件：光源电压:3.01V,光源电流:19.99mA
4.1 YAG 荧光粉
4.1.1 YAG荧光粉性能
4.1.2 4.1.3 4.1.4 光谱图 中心粒径D50（m） LMY 系列YAG 荧光粉性能指标
4.1.1
YAG荧光粉性能
YAG: Yttrium Aluminate Garnet （钇铝石榴石） 体色：淡黄色、黄色粉末 化学组成：(Y,Gd）(Al,Ga)5O12 : Ce 化学稳定性：耐水、耐酸碱，稳定性好。 安全性能：无毒，无害。
4.4 白光LED 表征
4.4.1 CIE(X,Y) 4.4.2 显色指数（Ra） 4.4.3 色温(Tc) 4.4.4 效率(η) 4.4.5 光强(I)
4.4.1 CIE(X,Y)
1931国际照明委员会（CIE） 色度图显示了颜色之间的关 系。 色度图是建立在人眼视网膜 上有三种不同的颜色感应细 胞的基础上。 任何颜色都可以用（x，y） 色度图上的点来表示。 图中E是概念中的纯白色，坐 标为（0.33,0.33）。
4.4.2 显色指数（Ra）
显色性：光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性 ， 光源的显色性由显色指数（Ra）表示，它表示物体在 光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能 较全面反映光源的颜色特性。 CIE把太阳的显色指数定为100。 如：高压钠灯Ra=23， 荧光灯管显色指数Ra=60~90。 稀土三基色荧光粉节能灯的Ra＝80RA 一般说来，白光LED的显色指数要大于75。
LMY 系列YAG 荧光粉 性能指标
4.2 白光LED的结构 及发光原理
蓝光LED基片安装在碗形 反射腔中
YAG封装在树脂中（树脂 薄层，约200-500nm）LED 基片发出的蓝光部分被荧 光粉吸收，另一部分蓝光 与荧光粉发出的黄光混合， 可以得到得白光。
这种方法得到的白光均匀 稳定，与红绿蓝三基色白 光等相比，更接近自然日 光。 （Φ 3，5）LED。