YAG荧光粉及其应用
20060126
内容
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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

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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。