LED荧光粉种类

1、LED荧光粉产业以及市场调研报告LED荧光粉概述LED荧光粉近几年的发展非常迅速，美国GE公司持有多项专利，国内也有一些专利报道。蓝光LED激发的黄色荧光粉基本上能满足目前白光LED产品的要求。但还需要进一步提高效率，降低粒度。最好能制备出直径34nm之间的球形的荧光粉。20世纪90年代中期，日本日亚化学公司的Nakamura等人经过不懈努力，突破了制造蓝光发光二极管（LED）的关键技术，并由此开发出以荧光材料覆盖蓝光LED产生白光光源的技术。半导体照明具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好的特点，因此被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯

2、之后的第四代照明电光源，或称为21世纪绿色光源。美国、日本及欧洲均注入大量人力和财力，设立专门的机构推动半导体照明技术的发展。LED荧光粉的种类YAG铝酸盐荧光粉（Y3AI5O12：Ce）描述：淡黄色粉末，点涂于蓝光芯片，受蓝光芯片激发产生黄光。黄光与剩于蓝光合成白光。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,特别是低色温白光LED中，必须使用优质的红色荧光体2.1.1文摘1：YAG粉合成工艺介轴常用的YAG成份荧光粉的相关類识1YAG合成工艺比较固相法缺陷：幼合成温度高.反应时间长2）对原料品展要求髙3）紛协团

3、聚严重、样確、需机械破碑、球磨等后处理切形貌不规则，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进1J合咸温度低，反应时间短2）合成粉体疏松，无需机械織碎、球瞎尊后处理工艺3）形貌规则，颗粒呈球形，潦动性和撤定性好4）穎粒粒径可控G容易实现包膜等后处理工艺2.YAG体制备流程比较控制反应沉淀法AJCNOsH+0饵。言匕旳怕加口NH4HCO百&皿小口斗nd/tninfiitennfi,washinginddiyingF|c斂：uimoii1-戸2夕加疔怖）1前0匕”無sphericalYAGpowder固相法23、f6GOj混料厢烧3500flC1O1硏磨Y

4、g羊皐2.2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。2.2.1硅酸盐绿色荧光粉传统的硫化物基质荧光粉在空气中化学稳定性差，容易被气化，亮度也低,在应用中受到很大的限制，现已逐步被替代；而铝酸盐体系具有2.3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。氮化物荧光粉的主要类型及制造摘文1:LED氮化物荧光粉主要类型及制造白比led的性能与K祈用肿堆转换荧比俸畫切相关.荧光体决定白光LED曲相拦色温，色品坐标矗显色指数零关璘指标也星决宦自光

5、：ED光数垦寿命的关锻村料=故在新型白光LED的研梵屮，研发出比质光转换荧光幄摄齒童強.从白光I正门用英比粉的发昵m来看.以辔fife总系YAG:6黄色蔬光粉和礦T金属硫化物就色荧光粉的研究较为曲热但目眦能密匹配蓝光*近粉先或艮他茜片的憂光B)还卅渺.建儔卄握歴光竝犁更烏*使用黜饰嵐桓，显色捋數更髙、物理性能豹他学性能更加曲定.制帰丄艺巫为冊单的荧址粉*1.1氮优窃求光耕的主要类型逵特性由F仅用YAG*O賈色叢光阵与InGaN蓝光LED芯片粗合的白光LED光獰昇艮璐实理商显徃tt*而在实理全光澹、高显笆性各种色阿特跚足低邑1S白光LED中必新使用优质虹色黄光体园此，郭就此物烧光粉时开損中卅视比

6、物簸色硬光輪的早电最成鶴.H罰国内外誠址物薮光粉的研究主要锲中在以SbN,.AIN为基质组分*添加St土倒比额如5汕、SrN,、BaN,合成Wt土确議4t複摊集的熒光粉巳幵总应用的红色氮化齒荧光粉主要有闯种均为弘據杂.其站构式为也”麵皿*Eu.14-(M=Ca,SrtBzf其中0和CkAJ議NE严，耳中Eu11淞语的料匕眾牝物Mi気张-Eu(M-Ca.空Ba)红电熒允粉杲从1$軸年到现在飞遽堆展前高效荧光体叭CdiSkN*:Eu为单斜结构空间群为CcrSiiSiN,Eu和E趾氣g工Eu沟为正交晶系结构.空间胖为Pwi疵”Ga,瓯M与血吳叫可饥旋离6丄虱爪固落肃茸结构与J有关*而Sr和他廉可弱感

7、均匀的具宵正交结构的Cfirt込九毎恥曲溶律-HoppeH牡报jl了新型红色全粗化合物MLNEu11(MCa.Sr,Bon武发射峰为!5/nnu融发絳为4閒nm.半峰宽为76nm.具有牌光转化故率高、化学性能税定锌优点已谶功应用于低邑温白光LED*对此类氨化物菠光粉炭出性能、温厳瘁灭特性以及电臨饱栢强盧誓万面餉研究去明耳传址蔬光樹相比.新S!氤化物红卷號光粉表规出较离阿重子敕罕和黄死转牝率、虔好的电流谯和性施.歸邑和黄色置代鞫荧光粉目利主要有Eu!、“舛、丫第稀土离子菌活的Sinlon和M融h*時大类*此,MAISiM4*EuJsi.WSSjaEuN+H?(L)EuN+CajNt+AlN-FS

8、hM.-CaAlSiNfEuHoppeHA等EJ先将金属与Nf在5508009乘件下反应制备孩十、稀1孰化物.然后在L3001400鬧及IM內的叫鼠保护下与SijK反应MftEflTrEghSfeNt覺光粉，其合血歷应为吕蛀bEuHINCBfli-.EujNj(3)(BarpEg)jNt+SiaNi-CBai-jEiij3SUN*从上述合成过魂来着氟it物荧光粉的合成工艺都比较夏杂+合成条件也较苛刻此外高纯金属E叭匚宫r著的质盘或純度也会対甌化物蔬走粉的性雄且善决定性的裁响，3存在问题及发展趟势XI生产HW、咸本圧卅塘囚章制萱低色温口光上】的主袈方医是扣人一定址的虹色荧光粉与YAG荧光粉視合封

9、转而适含低色温白光LED的红色像雄粉主要有旋化爾和粗化瓠传统的弭“怖1邑黄光审呵虽然合成工艺成題，简便.R价怙便盲，怛化学性质不稳宦+退水或在空中会亜渐分耕释放踊化粗气;体.破坏黄光依.且对LD対犠屮的元85件祁材料产宅睛蚀作flb使LED的嗤能大大下降，YtCtSEu*竝営荧光粉电肓弟狐的堪点另一方额，氟忆物缸色荧光棹的物化性质很穗定在空乂和木中穗定不分解+性能枚琉化物优越。但制备氨化物茨光粉需使用空弋中不辄宦而昴叛化的M:NsM=CaPSr.Ba,Mg).EuN,或井金HL限皿餉汕碑原料爭載原料难以曲得且价格昂贵再加上工艺厦杂.合贱2.4硫化物荧光粉优点：激发波段宽红粉、绿粉较好。缺点：湿

10、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)。LED荧光粉应用4实现白光发射LED灯被誉为第四代光源，其中白光源毫无疑问是需求量最大的，所以LED荧光粉在实现白光发射领域应用最广泛。LED实现白光有多种方式，而开发较早、已实现产业化的方式是在LED芯片上涂敷荧光粉而实现白光发射。LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法，但它们并没有完全成熟，由此严重地影响白光LED在照明领域的应用。第一种方法：蓝光LED芯片+黄色荧光粉，该技术被日本Nichia公司垄断，而且这种方案的一个原理性的缺

11、点就是该荧光体中Ce3+离子的发射光谱不具连续光谱特性，显色性较差，难以满足低色温照明的要求，同时发光效率还不够高，需要通过开发新型的高效荧光粉来改善。第二种方法：蓝光LED+绿色荧光粉+红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光，显色性较好。但是，这种方法所用荧光粉有效转换效率较低，尤其是红色荧光粉的效率需要较大幅度的提高。第三种方法：紫光LED+三基色荧光粉(多种颜色的荧光粉)，利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm-410nm)来激发荧光粉而实现白光发射，该方法显色性更好，但同样存在和第二种方法相似的问题，且目前转换效率较高的红色和

12、绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大，因此开发高效的、低光衰的白光LED用荧光粉已成为一项迫在眉睫的工作。3.2利用某波段LED发光效率高的优点制备其它波段LED虽然不使用荧光粉，就能制备出红、黄、绿、蓝、紫等不同颜色的彩色LED，但由于这些不同颜色LED的发光效率相差很大，采用荧光粉以后，可以利用某些波段LED发光效率高的优点来制备其他波段的LED，以提高该波段的发光效率。例如有些绿色波段的LED效率较低，台湾厂商利用我们提供的荧光粉制备出一种效率较高，被其称为苹果绿的LED用于手机背光源，取得了较好的经济效益。3.3将发光波长有误差的LED重新利用LED的发光波长现在还很难精确控制，因而会造成有些波长的LED得不到应用而出现浪费，例如需要制备470nm的LED时，可能制备出来的是从455nm到480nm范围很宽的LED，发光波长在