作者单位
摘要
1 福州大学机械工程及自动化学院,福建 福州 350108
2 莆田学院机电与信息工程学院,福建 莆田 351100
荧光粉沉淀是影响白光LED发光质量和光学一致性的关键因素。为了实现荧光粉沉淀的快速、无损检测,提出一种基于光学相干层析(OCT)技术的荧光粉沉淀检测方法。使用OCT系统对白光LED进行成像,比较白光LED的OCT与切片图像,分析了荧光粉的数量分布和沉淀物形态。根据荧光粉数量与面积分数的关系以及荧光粉沉淀过程中荧光粉数量分布的变化特点,设计了从OCT图像中提取荧光粉面积分数的算法,分析了荧光粉面积分数与荧光粉沉淀程度的变化关系。实验结果表明,OCT技术可以准确检测白光LED的荧光粉沉淀物形态,荧光粉在OCT图像中的面积分数可以量化荧光粉沉淀程度。该方法可以满足白光LED荧光粉沉淀的检测要求,并可用于白光LED的质量检测和封装工艺研究。
光学相干层析 白光LED 荧光粉沉淀 无损检测 量化分析 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0412006
麦俊贤 1,2,3樊婷 1,2,3吕健滔 4,5梁杰 1,2,3邓婷婷 4,5
作者单位
摘要
1 佛山科学技术学院材料科学与氢能学院, 广东 佛山 528000
2 广东省氢能技术重点实验室, 广东 佛山 528000
3 佛山市无机微纳米发光材料工程技术研究中心, 广东 佛山 528000
4 佛山科学技术学院物理与光电工程学院, 广东 佛山 528225
5 粤港澳智能微纳光电技术联合实验室, 广东 佛山 528225
传统的商用白光LED由于缺乏红光成分, 造成显色指数较低。为了提升白光LED的显色性能, 可以在荧光粉中加入Sm3+, 以提升橙红光的发射能力。采用传统的高温固相法制备了Ca2YNbO6:Sm3+新型双钙钛矿氧化物荧光粉, 并详细研究了荧光粉末的晶体结构、元素组成、发射光谱、激发光谱、热稳定性和荧光寿命等性质。研究表明, 该荧光粉为纯相化合物, 粒径约5 μm。在408 nm的激发下, Sm3+在650 nm附近有强烈的红光发射。数据拟合表明, 荧光粉的发光属于Sm3+的电偶极子-偶极子相互作用过程。高温测试表明, 该氧化物荧光粉具有较高的热稳定性。将商用蓝粉、绿粉与Ca2Y0.96NbO6:0.04Sm3+粉体混合, 并利用365 nm的InGaN芯片激发, 可制备出色坐标为(0.344, 0.350), 色温为4 989 K, 显色指数为81的暖白光LED。
稀土掺杂材料 光致发光 荧光粉 红光发射 白光LED rare-earth-doped materials photoluminescence phosphors red emission white LED 
光学与光电技术
2023, 21(5): 117
作者单位
摘要
江西理工大学 能源与机械工程学院,江西 南昌 330013
近年来,白光LED因其节能、环保、长寿命等优点已成为市场主流照明。高性能红色荧光粉是改善白光LED显色性的重要材料。Mn4+激活氟氧化物红色荧光粉兼具了氟化物的良好发光性能和氧化物的高稳定性,当前已成为了一个研究热点。本文综述了多种以Mn4+为激活剂的氟氧化物红色荧光粉,从晶体场理论以及热猝灭机理的角度出发,分类详述了各荧光粉晶体结构对发光性能的影响关系,以期为改善Mn4+激活氟氧化物荧光粉发光性能提供理论指导。最后总结了Mn4+激活氟氧化物红色荧光粉的优缺点和研究中存在的问题,并对未来的发展趋势进行了展望。
发光材料 Mn4+ 氟氧化物 红色荧光粉 白光LED luminescent material Mn4+ oxyfluoride red-emitting phosphor white LED 
发光学报
2023, 44(11): 1904
作者单位
摘要
陕西科技大学 材料科学与工程学院, 西安 710021
SiAlON基荧光粉因其优异的化学和物理稳定性, 成为近年来发光领域的一个研究热点, 尤其在LED等领域, 受到研究者的热切关注。稀土掺杂SiAlON基荧光粉体有望成为新一代照明光源。由于缺乏青色光发射, 往往会造成显色性能不足。本研究通过传统高温固相法合成了β-Si5AlON7:Eu荧光粉, 采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等研究了其结构、形貌、元素和价态。通过光谱仪表征了样品的激发光谱以及发射光谱的波长范围并测试了热猝灭性能, 发现激发波长覆盖紫外至蓝色光区域, 并且发射光谱显示出典型的Eu2+跃迁的宽谱。在300 ℃下, 样品的发射光强度依然可达到室温强度的40%左右, 热激活活化能(Ea)达到了3.7 eV, 相比较商用YAG:Ce3+(YAG)荧光粉, 热稳定性有一定的提升。在与蓝色芯片复合后成功制备了高显色(显色指数Ra=87)的白色发光LED, 对应的色温也达到了暖白光范围(CCT=4501 K)。本研究实现了SiAlON基青色发射, 获得了热稳定性较为优异的荧光粉, 在发光的可持续性能上也比商用YAG有明显优势。
SiAlON 白光LED 稀土 离子掺杂 荧光材料 SiAlON white LED rare earth ions doping fluorescent material 
无机材料学报
2023, 38(1): 97
季思航 1,2李铭睿 1,2袁曦 1,2
作者单位
摘要
1 吉林师范大学 1. 功能材料物理与化学教育部重点实验室
2 2. 信息技术学院, 吉林 四平 136000
Mn2+离子掺杂全无机钙钛矿(Mn2+∶CsPbX3, X=Cl, Br)纳米晶(NCs)具有宽发射带、长斯托克斯位移和高量子产率等优势, 在固态照明、光电探测和成像等领域有广阔应用前景。然而, 目前Mn2+掺杂的钙钛矿晶体量子产率很难超过70%, 如何改善发光效率, 同时调控Mn离子发射中心成为构建高质量白光LED的关键。文章通过CdCl2后处理技术, 进行室温下阳离子交换, 获得了高效发光的Cd2+和Mn2+共掺杂的CsPbCl3纳米晶。Mn的发射波长可以从604nm连续调控到624nm, 实现稳定的红光发射。Cd离子掺杂改善了Mn-Cl八面体的晶体场环境, 使Mn衰减寿命提高到1.32ms。此外, 通过绿色CsPbBr3纳米晶和蓝-橙双色Mn∶CsPb(ClBr)3纳米晶构建了高显色指数的暖白光发光二极管(WLED), 其流明效率达60lm/W, 显色指数超过85。
钙钛矿 Mn掺杂 CdCl2后处理 纳米晶 白光LED perovskite Mn doping CdCl2 post-treatment nanocrystal white LED 
半导体光电
2023, 44(2): 234
作者单位
摘要
1 绍兴职业技术学院,浙江绍兴32000
2 浙江古越龙山电子科技发展有限公司,浙江绍兴31000
采用热溶液法在倒装芯片表面涂覆掺杂有纳米颗粒的抽光层,在抽光层上涂覆荧光粉层制备白光LED模块。利用仪器设备对样品的光色性能进行了测量和分析。实验发现,TiO2掺杂颗粒粒径由16 nm增大到46 nm,模块光效幅度增加0.75%,色温提升0.57%,空间角度色温均匀性由0.869 3增大到0.87;通过调节TiO2颗粒掺杂浓度,发现模块色温平均值先升后降,分布呈边缘低中间高的态势;在掺杂浓度为0.8%时,模块光效提高约5.75%,平均色温提高了9.17%。结果表明,在满足Rayleigh散射条件下,粒径大小对模块光色性能影响不明显。通过在抽光层掺杂一定比例的TiO2纳米颗粒,可提高白光LED模块出光效率,同时能有效改善模块的空间色温均匀性。
光学器件 白光LED 空间角度色温均匀性 纳米颗粒 optical device white LED spatial angle color temperature uniformity nanoparticle 
光电子技术
2022, 42(4): 325
作者单位
摘要
1 湖南师范大学 化学化工学院,湖南 长沙 410081
2 湖南普斯赛特光电科技有限公司,湖南 长沙 410116
耐湿性差是掺Mn4+氟化物红色荧光粉在高稳定性器件应用中面临的一个瓶颈问题。本工作提出利用乳糖酸的钝化效应清除K2SiF6∶Mn4+表面的Mn4+,重构无Mn4+的氟化物惰性壳层,以提升其耐湿性。结果表明,经乳糖酸钝化后的氟化物的晶相、形貌及发光强度几乎不变。水浸360 h后,钝化的氟化物的内量子效率为96.9%,远高于未处理的氟化物的59.8%。经乳糖酸处理,水解后的氟化物的内量子产率可以恢复到98.8%。在60 mA驱动电流下,将钝化后的氟化物作为红光成分,封装了相关色温为3 518 K、显色指数为88.5、发光效率为130.61 lm·W-1的暖白光LED。在高温(85℃)高湿(85%)环境中老化500 h后,该LED器件具有较高稳定性,光效可维持为初始值的90.5%,高于未经处理的氟化物所封装的白光器件(82.3%)。因此,简单的乳糖酸处理可以有效提升掺Mn4+氟化物的耐湿性。本工作可为高稳定性氟化物红色荧光粉的工业化生产提供借鉴。
K2SiF6∶Mn4+ 耐湿性 惰性壳层 白光LED 乳糖酸 K2SiF6∶Mn4+ moisture resistance inert shell white LED lactobionic acid 
发光学报
2022, 43(8): 1300
王永嘉 1杨旭 1,2李金钗 1,2,*黄凯 1,2,*康俊勇 1
作者单位
摘要
1 厦门大学 物理学系,微纳光电子材料与器件教育部工程研究中心,福建省半导体材料及应用重点实验室,半导体光电材料及其高效转换器件协同创新中心,福建 厦门 361005
2 厦门市未来显示技术研究院 嘉庚创新实验室,福建 厦门 361005
通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱(MQWs)发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明,通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度,可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布,实现双波长发光峰比例调制。进而考察了在相同外延条件下生长的半极性面InGaN/GaN堆叠量子阱LED的发光特性。在此基础上,提出基于多波长堆叠InGaN/GaN多量子阱结构的c面和{1011}或{1122}半极性面混合的单芯片白光LED设计方案,通过调节c面发光光谱在混合光谱中的比例,可获得覆盖大部分可见光波段、色温从4 500~9 000 K可调、且显色指数最高可达91.3的白光。
单芯片白光LED 半极性面 InGaN 极化效应 monolithic white LED semipolarplane InGaN polarization effect 
发光学报
2022, 43(7): 1130
作者单位
摘要
贵州大学大数据与信息工程学院, 贵州省电子功能复合材料特色重点实验室, 贵阳 550025
为了研究Na+掺杂对Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+荧光粉发光性能的影响, 本文采用高温固相反应法成功制备了一系列Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+,xNa+(x=0.01、0.03、0.05、0.07、0.10;x为摩尔分数)荧光粉。XRD图谱和精修结果表明, Na+成功掺入Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+晶格。发光性能测试结果表明, Na+的掺入提高了Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+荧光粉的发光强度, 其最佳掺杂浓度为5%。在406 nm波长激发下, 荧光粉在602 nm (4G5/2→6H7/2)处发射峰最强且发射出橙红光。浓度猝灭结果及热稳定性研究表明, Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+,0.05Na+基质中能量传递主要发生在最近邻离子之间, 荧光粉的热猝灭激活能为0.119 eV。该荧光粉的色坐标位于橙红色区域(0.593 5,0.404 7), 与国际照明委员会规定的标准色坐标(0.666,0.333)接近, 表明Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+,xNa+荧光粉在白光LED领域具有潜在的应用前景。
橙红色荧光粉 高温固相反应 发光性能 热稳定性 白光LED orange-red phosphor Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+, xNa+ Ca2GdNbO6∶0.03Sm3+,xNa+ high temperature solid-state reaction luminescent property thermal stability white LED 
人工晶体学报
2021, 50(12): 2262
作者单位
摘要
1 华中科技大学 机械科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学 航空航天学院, 湖北 武汉 430074
3 中国科学院 深圳先进技术研究院, 广东 深圳 518055
芯片级封装是实现高光密度白光LED和减小封装体积的一种重要途径, 而目前芯片级白光LED存在荧光层老化、荧光粉热猝灭等问题, 严重影响白光LED的性能和可靠性。为此, 本文结合荧光玻璃的技术优势, 提出了荧光玻璃封装芯片级白光LED, 并分析了白光LED光热性能。利用丝网印刷和低温烧结工艺在玻璃基片表面制备了荧光玻璃层, 从而获得了晶圆级荧光玻璃片, 再切割成芯片级荧光玻璃用于白光LED封装。分析了荧光玻璃层的微观形貌, 荧光粉颗粒内嵌在玻璃基体中, 膜层致密、无明显残余气孔; 通过调节荧光玻璃层厚度优化了白光LED光学性能, 当荧光玻璃层为120 μm时, 白光LED获得了最优光学性能, 光效、色温和色坐标分别为111.8 lm/W、6 876 K和(0.307 4,0.321 4); 分析了荧光玻璃封装结构对白光LED光热性能的影响, 荧光玻璃层靠近LED芯片封装具有更高的光效和更低的色温, 同时白光LED表面温度更低。
白光LED 芯片级封装 荧光玻璃 光热性能 white LED chip-scale packaging phosphor-in-glass photothermal performance 
发光学报
2021, 42(12): 1961

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