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如何提高LED灯具白光光效的方法

2018-04-29

    实现白光IED有多种方案,光转换白光LED是当今国内外的主流方案。白光IED的关键材料高性能光转换荧光体的研发成为热点,    .高效E3光掺秦物发依物市长位物先换资白比白光IED是近几年快速发展的一种新型固态电光源,和白炽灯及荧光灯相比,它因为它决E要特性和参数。


    目前被广泛用于制作白光LED中的荧光体,是YAG:Ce体系石榴石黄色发光材料,在其发射光谱中红成分相对少,难以制作,高显色指数、低色温、高水平白光LED。人们在YAG:Ce中加入(Ca,Sr)S:E红色荧光体可以实现高显色性、低色温白光LF,但是,由于这类碱土硫化物的物化学性能很不稳定,在空气中易潮解,若制作白光IED工艺不当,将多严重问题。此外,目前只有一种YAG:Ce黄色荧光体供使用,也不能满足需求。




     因此,近几年来,一些为白光LED需求的新的硅酸盐、钨钼酸盐、铝酸盐及氮(氧)化物体等被陆续地研发出来。其中以Eu2+,Ce3+掺杂的氮(氧)化物新种类荧光体成为一朵耀眼的奇葩。


  

    2000年以来,在固态照明推动下,一类热稳性好、化学稳定性和发光特性,优良的无毒的稀土激活的氮化物和氮氧化物被强有力地发展,特别是Eu2+激活的成果已成功地应用于制作各种性能白光LED


    谱和发射峰值随Eu2+浓度增加逐步向长波移动。Sr2SiN:Eu氮化物是一种性能优良的红色荧光体。Sr2SiN8:Eu的激发光谱位于长波紫外至绿区(300~560nm)。390~410nmnuv,450~460nm蓝光均能高效地激发,发射红光研究表明,MSN:Eu氮化物在465m激发下的量子效率AQ按CaBesr顺序增加。S2MSN:Eu的Q达到75?0??温度猝灭特性良好,在150℃仅有百分之几。MSN:Eu的物理化学性能和发光性能都优于E2+激活的碱土硫化物及硫代镓酸盐。MSN:Eu自然被选用于白光IED光转换红色荧光体。3.ca-a-Sialon::Eu2+及b-sialon:Eu2+发光近年来,人们将Sialon结构陶瓷改进为先进的功能陶瓷荧光体。Sialon结构有a和b相,它们都被发展为先进的荧光体。a-sialon的组成可表示为Mx12-(m+n)AN(m+n)OnN16n。M为Li+、Ca2+、Eu2+、Mg2+及半径较小的三价稀土离子,n≥0。这样可组成一个大家族ca-a-sialon:Eu2+荧光体的体色和发光性质与Eu2+浓度密切相关,是一种高效、新的黄色荧光体。一种ca-a-sialon:Eu的激发光谱(左)和发射光谱表示在图1-16中。激发光谱呈现两个峰值分别约为300nm和400nm相当宽的宽带。它能被NUV和450m蓝光有效激发。其发射光谱(图1-16右)是一个强


    这种具有不同Eu2+浓度的ca-a-sialon:Eu黄色荧光体的CIE色坐标值,从x=0.491,y=0.497(误差为0.01)可变化到x=0.560,y=0.436(误差为0.25)。因此,它可以和其荧光体结合使用。bsialon:Eu2+荧光体可以被280~480nm光激发,发射绿光。在303、406m及450mm分别激发得到相同的发射光谱。发射光谱的半高宽为55mm,发射峰为535mm,色坐标x=0.32,y=0.64,展现出优良的色纯度特性。4.Srsigon2:Eu2+氮氧化物发光最近,德国和荷兰学者联合报告SrSi2ON2:Eu2+氮氧化物新的绿色荧光体的发光性质(正在排印)。纯相SrSi2O2N2的晶体结构类似于CaSi2O2N2结构,这两种化合物代表新一类具有(Si2O2N2)2层的层状材料,这种材料仅由SiON3四面体组成SrS2O2N2:Eu的漫反射光谱、激发光谱和发射光谱均表示在图1-1702中。它的发射光谱是宽带,发射峰位于540nm处。长波UV470nm蓝0光可以有效激发,主激发峰约400mm图1-17298K时,SrSi2O2N:0.02Eu的这些光谱性质均为Er+的4f~74B5d539mm激发光谱(虚线)、450m激发的发射跃迁。这种新的氮氧化物绿色荧光体



      在不同驱动电流工作下新奇的全氮化物荧光体白光LED的发光光谱和相对强度,和普通YAG:Ce黄粉制作的白光LED相比,橙、红成分大为增加,显色性大大提高。而图1-20表示这种功率型白光LED在不同脉冲电流驱动及25℃和125℃不同温度下,相关色温度CCT(K)和R的变化关系。图1-20的结果还是满意的,色漂移很小,R在1A后趋于稳定。这也反映出Eu2+激活的氮化物和氮氧化物的光学和热学稳定性优良。CCm125℃go725℃R25℃被长/m电流(脉冲)图1-19全氮化物荧光体白光LED在不同驱动电流0.1~4A(2W/mm2)图1-20全氮化物荧光体白光LED的Yc和R驱动电流和温度关系下的发





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