暖白光LED用低光衰高顯色性Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光粉的研究基本信息

中文名 暖白光LED用低光衰高顯色性Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy 項目類別 面上項目
項目負責人 李會利 依托單位 華東師范大學

與商業(yè)化白光LED中常用的YAG:Ce熒光粉相比，LuAG作為熒光粉基質材料具有更為明顯的優(yōu)勢和更加優(yōu)異的性能，因此，LuAG:Ce作為熒光粉材料在白光LED器件上的應用研究及其發(fā)光性能提高的機理應該重新引起研究者們的高度重視。?基于此，本研究項目以離子取代進行微結構調控的新型Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光體為研究對象，以成本低廉的高純度氧化物、亞微米α-Si3N4、納米無定形Si3N4、BN、AlN及燒結助劑為原料，通過高溫固相燒結工藝在LuAG晶格中引入不同形式的N3-離子進行微結構調控，制備了不同N3-離子固溶度的Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光材料；研究了N3-離子的不同引入方式、固溶度、助溶劑、溫度、保溫時間等因素對熒光粉精細結構、光學帯隙、發(fā)光性能的影響及其內在作用機制，探討了Lu3Al5O12-xNx:Ce熒光體發(fā)光強度增強的根本原因；研究了不同化學組成熒光材料的高溫熒光特性，闡明了新型石榴石基氧氮化物熒光體的發(fā)光動力學和發(fā)光機制。在此基礎上，通過其化學組成設計、制備工藝的優(yōu)化和精確控制，實現(xiàn)了微結構調控新型Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光體發(fā)光性能的有效剪裁設計和可控制備，并探索了其在高發(fā)光效率、低色溫和高顯色性暖白光LED上的應用潛能。

暖白光LED用低光衰高顯色性Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光粉的研究造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
（除稅）		 工程建議價
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應商 報價日期
1923牌HOI高顯色金鹵燈 JLZ250DXT.T.U5K.PSH.E40* 查看價格 查看價格

亞牌

 只 13% 江北區(qū)亞明燈具經營部
1923牌HOI高顯色金鹵燈 JLZ400DXT.T.U5K.PSH.E40* 查看價格 查看價格

亞牌

 只 13% 江北區(qū)亞明燈具經營部
1923牌高顯色雙端金鹵燈 JLZ150XT.Kr85.S3K* 查看價格 查看價格

亞牌

 只 13% 江北區(qū)亞明燈具經營部
高顯色石英金鹵燈 品種:石英金屬鹵化物燈;箱外尺寸(mm):220×165×290;每箱數(shù)量(只/箱):12;箱重(kg):2.8;系列:金鹵燈系列;規(guī)格型號 查看價格 查看價格

亞牌

 套 13% 包頭市創(chuàng)先光電工程有限責任公司
高顯色石英金鹵燈 品種:石英金屬鹵化物燈;箱外尺寸(mm):315×275×330;每箱數(shù)量(只/箱):12;箱重(kg):3.6;系列:金鹵燈系列;規(guī)格型號 查看價格 查看價格

亞牌

 套 13% 包頭市創(chuàng)先光電工程有限責任公司
1923牌高顯色雙端金鹵燈 JLZ150XT.Kr85.S4K* 查看價格 查看價格

亞牌

 只 13% 江北區(qū)亞明燈具經營部
LEDT5暖白光內涂燈管 16W-220V包裝:25;規(guī)格:16W-220V; 查看價格 查看價格

美亞娜

 個 13% 海南美亞娜實業(yè)有限公司
LEDT5暖白光內涂燈管 8W-220V包裝:25;規(guī)格:8W-220V; 查看價格 查看價格

美亞娜

 個 13% 海南美亞娜實業(yè)有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價		 含稅
信息價		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
環(huán)形管白光 HYH32RR-T5 查看價格 查看價格

支 云浮市羅定市2022年3季度信息價
環(huán)形管白光 HYH32RR-T5 查看價格 查看價格

支 云浮市羅定市2021年4季度信息價
環(huán)形管白光 HYH32RR-T5 查看價格 查看價格

支 云浮市羅定市2021年3季度信息價
環(huán)形管白光 HYH32RR-T5 查看價格 查看價格

支 云浮市羅定市2020年3季度信息價
環(huán)形管白光 HYH32RR-T5 查看價格 查看價格

支 云浮市羅定市2018年4季度信息價
環(huán)形管白光 HYH32RR-T5 查看價格 查看價格

支 云浮市羅定市2017年3季度信息價
環(huán)形管白光 HYH32RR-T5 查看價格 查看價格

個 云浮市羅定市2016年3季度信息價
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個 云浮市羅定市2016年2季度信息價
材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
（元）		 供應商 報價地區(qū) 最新報價時間
吸頂射燈LED射燈暖白光5W LED射燈暖白光 5W|10臺 1 查看價格 桂平市綠太陽照明燈具廠 0775-3569258 廣西  南寧市 2012-12-21
吸頂射燈LED射燈暖白光3W LED射燈暖白光 3W|10臺 1 查看價格 桂平市綠太陽照明燈具廠 0775-3569258 廣西  南寧市 2012-12-21
LED暖白光帕燈 CC-L100PD,光源:100W LED燈珠;總功率:140W;反光碗角度:60度;頻閃:1-10次/每秒;模式:DMX512,自走、主從;通道:6個DMX通道;尺寸:21.5×21.5×31cm;凈重:3kg|12臺 1 查看價格 廣州璀彩光電設備有限公司 廣東   2018-06-15
吊燈(暖白光) 1.規(guī)格:20W/220V,LED光源,防護等級IP65|20套 3 查看價格 中山市拓亮光電科技有限公司 江西  南昌市 2021-04-20
定制高光高顯LED筒燈 42瓦 開孔15.5cm 面環(huán)18.2cm 2700K 科銳燈珠顯指90,福萊特驅動鑄鋁散熱器,可調角度筒燈|46個 1 查看價格 中山市領然燈飾有限公司 廣東  江門市 2020-10-15
X-3b-5 24W LED大功率洗墻燈 5000K DC24V L=0.5m 角度10×20°|6套 3 查看價格 深圳市銘濠科技有限公司 全國   2022-03-11
X-3b-5 24W LED大功率洗墻燈 5000K DC24V L=0.5m 角度10×20°|6套 1 查看價格 原色照明設計（深圳）有限公司 全國   2020-09-10
暖光補光燈 16顆原裝進口大功率暖光LED頻閃燈,單車道環(huán)境補光燈;最佳|6套 1 查看價格 杭州海康威視數(shù)字技術股份有限公司 云南  昆明市 2022-05-30

通過離子取代進行微結構調控合成的新型Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光粉，不但發(fā)射色彩可控裁剪，且光效和熱穩(wěn)定性都遠遠優(yōu)于同結構的YAG:Ce材料，在低色溫和高顯色性暖白光LED中表現(xiàn)出巨大應用潛力，但其發(fā)光性能提高的內在機制尚不清楚。本項目以新型Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光粉為研究對象，綜合利用微觀結構分析和第一性原理的模擬計算，研究取代離子占據LuAG晶格的具體位置及取代后發(fā)光離子中心的局部微結構變化；通過化學組成設計、制備工藝優(yōu)化、精細結構解析和發(fā)光性能的系統(tǒng)研究，揭示其相互之間的關系，闡明其發(fā)光機制，深化對晶態(tài)材料宏觀發(fā)光特性與發(fā)光中心微觀功能基元本質的認識，進而提出實現(xiàn)微結構調控新型Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光體發(fā)光性能剪裁設計和可控制備的有效途徑，為研制低色溫和高顯色指數(shù)的暖白光LED奠定基礎。

暖白光LED用低光衰高顯色性Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光粉的研究常見問題

暖白光LED用低光衰高顯色性Lu3Al5-x(Si/B)xO12-yNy:Ce熒光粉的研究文獻

高顯色、低光衰成為白光LED熒光粉未來發(fā)展重要方向 高顯色、低光衰成為白光LED熒光粉未來發(fā)展重要方向

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大?。?span id="yc6omks" class="single-tag-height">82KB

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評分： 4.5

“高顯色、低光衰的高品質照明已成為白光LED照明的重要發(fā)展方向?！庇醒邢⊥涟l(fā)光事業(yè)部馬小樂博士在4月28日高工LED巡回上海站中表示，“未來，LED照明及背光源顯示將成為白光LED最重要的兩個應用領域?！?

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高顯色、低光衰成為白光LED熒光粉未來發(fā)展重要方向 高顯色、低光衰成為白光LED熒光粉未來發(fā)展重要方向

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評分： 4.4

“高顯色、低光衰的高品質照明已成為白光LED照明的重要發(fā)展方向?！庇醒邢⊥涟l(fā)光事業(yè)部馬小樂博士在4月28日高工LED巡回上海站中表示，“未來，LED照明及背光源顯示將成為白光LED最重要的兩個應用領域?！?

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LED路燈光衰光衰分析

大多數(shù)白色LED是由藍色LED照射$熒光粉而得到的。引起LED光衰的主要原因有兩個，一個是藍光LED本身的光衰，藍光LED的光衰遠比紅光、黃光、綠光LED要快。還有一個是熒光粉的光衰，熒光粉在高溫下的衰減十分嚴重。各種品牌的LED它的光衰是不同的。通常LED的廠家能夠給出一套標準的光衰曲線來。例如美國Cree公司的光衰曲線就如圖1所示。

圖1 Cree公司的LED的光衰曲線

從圖中可以看出，LED的光衰是和它的結溫有關，所謂結溫就是半導體PN結的溫度，結溫越高越早出現(xiàn)光衰，也就是壽命越短。從圖上可以看出，假如結溫為105度，亮度降至70%的壽命只有一萬多小時，95度就有2萬小時，而結溫降低到75度，壽命就有5萬小時，65度時更可以延長至9萬小時。所以延長壽命的關鍵就是要降低結溫。不過這些數(shù)據只適合于Cree的LED。并不適合于其他公司的LED。例如Lumiled公司的LuxeonK2的光衰曲線就如圖2所示。

圖2 Lumiled 公司的LuxeonK2的光衰曲線

當結溫從115℃提高到135℃，就會使壽命從50,000小時降低到20,000小時。 其他各家公司的光衰曲線應當可以向原廠索取。

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LED路燈產品的光衰就是光在傳輸中的訊號減弱，而現(xiàn)階段全球LED大廠們做出的LED產品光衰程度都不同，大功率LED同樣存在光衰，這和溫度有直接的關系，主要是由芯片、螢光粉和封裝技術決定的。目前，市場上的白光LED其光衰可能是向民用照明進軍的首要問題之一。

針對LED的光衰主要有以下二大因素:

本身品質問題

1、采用的LED芯片體質不好，亮度衰減較快。

2、生產工藝存在缺陷，LED芯片散熱不能良好的從PIN腳導出，導致LED芯片溫度過高使芯片衰減加劇。

使用條件問題

1、LED為恒流驅動，有部分LED采用電壓驅動原因使LED衰減過來。

2、驅動電流大于額定驅動條件。

其實導致LED產品光衰的原因很多，最關鍵的還是熱的問題，盡管很多廠商在次級產品不特別注重散熱的問題，但這些次級LED產品長期使用下，光衰程度會比有注重散熱的LED產品要高。LED芯片本身的熱阻、銀膠的影響、基板的散熱效果，以及膠體和金線方面也都與光衰有關系。

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新一代照明光源——白光發(fā)光二極管（LED）已經走進了千家萬戶，但當前市場化的白光LED是藍光芯片與黃色YAG:Ce3 熒光粉組合而成，該組合存在顯色指數(shù)不高、使用后期可能偏離白光等問題。開發(fā)高效、高熱穩(wěn)定的單一基質白光熒光粉是解決該問題的一種有效辦法。 項目申請時擬以Ca3Al2O6:Ce3 作為載體，研究提高量子效率和實現(xiàn)單一基質暖白光的方法并總結規(guī)律，最后制作白光pc-LED器件。研究進行中發(fā)現(xiàn)基質中引入較大半徑的Sr2 能夠提高量子效率，并在Li4SrCa(SiO4)2:Ce3 系列中得到驗證。 主要研究內容及重要結果如下： 1) 在Ca3Al2O6: Ce3 /Tb3 /Mn2 熒光粉中發(fā)現(xiàn)，共摻Tb3 和Mn2 會因Ce3 不同的發(fā)光而出現(xiàn)不一樣的能量傳遞方式和效率。藍光Ca3Al2O6: Ce3 可將Ce3 的激發(fā)態(tài)能量有效傳遞給Tb3 ，但是到Mn2 的能量傳遞效率非常低。而青光Ca3Al2O6: Ce3 則可同時將Ce3 的激發(fā)態(tài)能量傳遞給Tb3 和Mn2 ，并通過調控摻雜濃度實現(xiàn)了白光發(fā)射——但此時激發(fā)主峰在305 nm，尚無合適的芯片與其匹配。 2) Ca2.5Sr0.5Al2O6:Ce3 熒光粉的發(fā)光強于Ca3Al2O6: Ce3 ，且通過Ce3 調整濃度可在365 nm附近的近紫外光下發(fā)射420 nm或470 nm的光。分別引入Mn2 后實現(xiàn)發(fā)光的調控和暖白光發(fā)射，顯色指數(shù)可達90以上。 3) 在Li4SrCa(SiO4)2:Ce3 中，288 nm激發(fā)下的近紫外主導的發(fā)光絕對量子效率高達97%，但360 nm激發(fā)下的藍光發(fā)射量子效率只有82%。通過基質篩選（調整）——Li4Sr1 xCa0.97-x(SiO4)2，增加Sr減少Ca的方式可增強Ce3 的藍光發(fā)射。當x = 0.4時，藍光最強，對應365 nm激發(fā)下的絕對量子效率提高到了94%，熱穩(wěn)定性也非常好——200攝氏度時發(fā)光強度仍維持室溫強度的95%。最后用最佳熒光粉制作了pc-LED器件，所得暖白光pc-LED的顯色指數(shù)高達94，表明該熒光粉具有很好的潛在應用前景。

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