白光配比培训

LED白光配比培训目录：1.实现白光LED的方法2.荧光粉种类的介绍3.CIE1931色度图和色温的介绍4.如何用荧光粉制定白光配比5.思考相关问题点？制定：刘辉2013.06.14一.实现白光的几种方法•第一种方法是在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。蓝光芯片白光黄色荧光粉•第二种实现方法是蓝色LED芯片上涂绿色和红色荧光粉，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。蓝光芯片红色荧光粉绿色荧光粉白光•第三种实现方法是在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉，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，且紫光芯片价格高，光衰大，无法实现商业化.紫光芯片绿色荧光粉红色荧光粉蓝色荧光粉白光•第四种实现方法是R、G、B三种芯片共同混色而成，此方法显色性也高，通常用于全彩LED，制作显示屏或广告装饰灯，此方法用于白光成本太高，而且三种芯片的亮度比例要求较高，且发光效率很低。•另外，现在有研发出直接发白光的芯片，但是其成本非常高，基本无法进行商业化量产，还处于研发中。蓝光芯片红光芯片绿光芯片白光二.荧光粉的介绍铝酸盐荧光粉，如YAG/ATG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硅酸盐荧光粉，如(SrBa)2SiO4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氮化物荧光粉，如CaAlSiN3，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，发射峰较窄荧光粉的生产工艺三.CIE1931色度图和色温的介绍CIE:国际发光照明委员会,原文为CommissionInternationaledeL‘Eclairage（法）或InternationalCommissiononIllumination（英）。这个委员会创建的目的是要建立一套界定和测量色彩的技术标准。CIE1931色度图：1931年9月国际照明委员会在英国的剑桥市召开了具有历史意义的大会。CIE的颜色科学家们企图在RGB模型基础上，用数学的方法从真实的基色推导出理论的三基色，创建一个新的颜色系统，使颜料、染料和印刷等工业能够明确指定产品的颜色色温：是表示光源光谱质量最通用的指标。一般用Tc表示。色温是按绝对黑体来定义的，光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。四.如何用荧光粉制定白光配比白光XY坐标原理：由芯片波长与荧光粉的坐标，可以将LED色座标确定在一条直线上.也就是说,确定了荧光粉与晶片波长,只要增加或减少荧光粉，就可以调节色座标在此直线上位置·制定配比的步骤：1.先确认晶片的波长，因为不同的波长，坐标的起点就不同.2.确定要做的坐标点或色区范围，比如（x0.32，y0.33），这时候在CIE图上将芯片波长点与所要达到的坐标点x、y两点连一条直线，并延长到上端的CIE波长点，这个时候这个波长延长点就是我们需要的荧光粉的发光波长了.3.当我们找到所需要的荧光粉波长之后，就要寻找相应的荧光粉来做配比，但是只使用一种荧光粉，显色指数较低，因此我们需要用两种以上荧光粉来调配，如（黄粉+红粉）或（绿粉+黄粉+红粉).4.如何调配两种荧光粉的比例呢？这就涉及到需要做的色坐标的目标荧光粉波长和需要做的显色指数要了，红绿粉适当的比例可得到需要的荧光粉的波长，如果对Ra要求较高时,可选用波长较长的红色荧光粉如650nm的红粉（光谱越宽显色指数越高）配合波长520nm左右的绿粉，做90以上显指就很容易了。（找需要的目标荧光粉波长时，根据步骤3的方法把已经做出来产品进行测试得到一个坐标点并与蓝光芯片波长做一条直线延伸到CIE上方的波长点；如果这个点的波长比目标荧光粉的波长长的话那么需要减小红色荧光粉的比例，如果比目标波长短的话要增加红色荧光粉的比例）5.当找到合适的红黄绿粉并且也找到了目标荧光粉的比例后（红粉与绿粉的比例不要变），如果产品的坐标点仍然偏离需要的坐标点的时候，你可以在CIE上观察到此时产品的色坐标与你要的色坐标点、蓝光芯片的波长点、目标荧光粉的波长点基本在一条直线上，这时只需要调节硅胶与荧光粉的比例（红粉+绿粉），当色坐标低于目标坐标时增加荧光粉浓度，当色坐标高于目标坐标时减少荧光粉浓度。思考：打靶的上下左右偏移，以及打靶散，打靶宽或打靶长跟什么有关系四.思考相关问题点？1.打靶左右偏可能原因：2.打靶上下偏可能原因：3.打靶长可能原因：4.打靶长可能原因：1、打靶常见问题点：5.打靶散可能原因：2、备注说明：2.1：荧光粉颗粒大小及形状的影响一般荧光粉分为扁平不规则状与球状两种。同类荧光粉，球状颗粒使用量一般较小，相对激发效率较高。形状成不规则的尖刺状或有坑状会相应减小发光效率。同属性的荧光粉，颗粒大的激发效率越大，但相对比重越大，就越容易沉淀。2.2：在LED的正常使用中，荧光粉的颗粒形状或者晶格结构是否会发生改变？在使用的过程中破坏其成分的主要有哪些？在正常的使用中，颗粒形状或者晶格结构是不会改变的，一般的颗粒大小除了在初期的磨的过程中会改变，其他情况下没有外力一般是不会改变的。一般荧光粉是高温烧结而成，对UV、热、以及其他元素对之的影响是很小的，但水分会造成结块，同时会影响到产品的发光效果。2.3：搅拌时使用玻璃棒手动搅拌，会导致搅拌不均匀，荧光粉会出现结块的现象，从而影响其发光效率，且会有光斑出现。因而建议使用机械搅拌，使荧光粉颗粒均匀散布在胶水中谢谢交流！