作业帮 > 综合 > 作业

不同led荧光粉的激发效率不同,荧光粉的激发效率受到什么因素的影响,激发效率能达到百分之多少?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/16 02:08:44
不同led荧光粉的激发效率不同,荧光粉的激发效率受到什么因素的影响,激发效率能达到百分之多少?
黄色荧光粉吸收蓝光之后,发出黄光(当然是连续的,一个波段范围的光)的效率,主要是看荧光粉的量子激发效率,量子激发效率高,转换成黄光的效率就高,那就是说荧光粉吸收蓝光转换成黄光的就多。目前铝酸盐体系的荧光粉,发出的光的波段很窄,这样就使得铝酸盐的荧光粉的显色指数很低(光谱越连续,越宽,显色指数就会越高),但是铝酸盐体系的荧光粉量子激发效率高,高的可以达到90%以上。硅酸盐的荧光粉,量子激发效率较高而且发出的光也较宽,所以硅酸盐的荧光粉,其实在显色指数和亮度这一块,可以均衡的比较好,但是它也有一个致命的弱点,那就是稳定性太差了,不耐酸碱、不耐高温等。氮化物或者氮氧化物的荧光粉,激发后发出来的光,光谱很宽,这样显色会很高,并且从研究的角度来说氮化物的分子的稳定性(从晶格的稳定性)其实比铝酸盐体系的还要稳定,但是激发效率较低,特别是发红光的效率低。
激发效率受荧光粉的材料体系影响,更细致的说是激活剂离子受到晶体场环境的影响,能级跃迁的频率和差异决定的.这方面确实是比较专业,建议还是从荧光粉的应用特性了解即可.常用的LED荧光粉有YAG、硅酸盐、氮化物三大体系.
通常铝酸盐荧光粉指的是YAG荧光粉,这种荧光粉的光转化效率高,是目前应用最广泛的荧光粉.缺点是,没有红色发光,无法单独使用制作高显指的LED.
硅酸盐荧光粉优点是激发光谱范围宽,可以适应440-470nm的蓝光芯片,不通波段激发下,发光亮度差异不大.硅酸盐荧光粉有绿粉、黄粉和橙粉等各种光色,但是应用最广的是绿粉和橙粉,绿粉主要是配合YAG以及氮化物荧光粉制作高显色指数的LED使用;橙色的荧光粉主要是用于制作色温在4000K以下的暖白光LED使用.缺点是,激发亮度没有YAG高,大概在85-96%左右,还有就是有些种类的硅酸盐荧光粉防潮性比较差,需要在封装和使用过程中注意.
氮化物荧光粉也有绿色、黄色和红色发光,应用最广的是红色氮化物荧光粉,其次是绿色氮化物荧光粉,黄色很少有人使用.原因是氮化物荧光粉需要在高温高压的条件下合成,而且原材料的价格昂贵,因此氮化物荧光粉的售价非常高.氮化物荧光粉的耐高温特性较好,但是发光效率较低.因此,制备高显指LED时添加氮化物荧光粉,导致LED的光效下降15-30%都很正常.

希望可以帮到你,请满意采纳!
再问: 首先非常感谢你的指点,经过和一些朋友的讨论,我还有一些看法希望能和探讨一下,完善一下答案。说的不好的地方,希望能提出批评。我非专业人士,对于一些不太成熟的见解,希望你能理解。 黄色荧光粉吸收蓝光之后,发出黄光(当然是连续的,一个波段范围的光)的效率,主要是看荧光粉的量子激发效率,量子激发效率高,转换成黄光的效率就高,那就是说荧光粉吸收蓝光转换成黄光的就多。目前铝酸盐体系的荧光粉·····
再答: 感谢采纳!看了您的追问,有些理解是对的。 首先,荧光粉的激发效率和荧光粉的量子效率相关没错,但是量子效率的根本就是所说的电子跃迁的几率决定的。量子效率不存在“量子激发效率”的概念。实际上表述LED荧光粉效率的准确概念是“光转化效率”,即把一种短波段的光转换为一种长波段光的能力。 荧光粉的光谱宽窄是表现光转化效率的一个方面,但仅仅是一个方面。通常线谱的效率高,而宽谱效率相对低些。但是说,宽谱就显色指数好就错了。 显色指数是由1-15个数值构成,其中R9代表的是红色。只用蓝光+黄光制备的LED的R9是负数,所以显色指数低。YAG制作的LED显色指数低,不是因为光谱不够宽,而是因为光谱中缺少红色的成份。硅酸盐能部分解决,是因为硅酸盐光谱连续可调,但是最红也就到600nm。氮化物是目前最好的红色荧光粉,所以可以提升显色指数,其根本原因是光谱可以达到600nm以上而不是因为光谱够宽。 一般通常性的规律,发射光谱的峰值波长在低波段的荧光粉相对来说能量就高;还有一点,我们得到的效率是考虑到视觉函数的,人眼对555nm的光是最敏感的,定值为1,依此为中心,向蓝和向红方向,都小于1。这两点也都决定YAG效率高,氮化物低。还有,如果比较光谱类似的但是体系不同的荧光粉的时候,量子效率才是决定的关键了,而量子效率又由晶体结构决定的,比如比较555nm出的YAG和硅酸盐。 这是一个比较系统的概念和知识结构,我也不敢说我说的全对,有机会大家多多交流!