作者单位
摘要
河南理工大学 物理与电子信息学院,河南 焦作 454000
伴随大功率LED和激光照明技术的快速进步,相关的材料学研究也越来越多地涉及到封装技术、光学设计、模块化、光热一体化等内容。在此背景下,研究者在专注于优化荧光材料性能的基础上,需要越来越多地涉及基于光度学参数的材料设计。因此,系统掌握相关光度学参数的定义和表征原理,可对新型荧光材料的设计和开发起到促进作用。本文旨在向荧光材料领域简明扼要地介绍包括“光强”、“光出射度”、“光亮度”、“光照度”等参数在内的光度学基础知识,并结合实际的研究案例,阐述上述参数的测试方法和原理。最后展望以各光度学参数为导向的研究策略,为相关荧光材料的研究提供思路。
荧光材料 固态照明 光度学 激光照明 phosphors solid-state lighting photometry laser lighting 
发光学报
2023, 44(11): 1894
黄新友 1王雁斌 1,2程梓秋 2,3陈昊鸿 2,3[ ... ]李江 2,3,*
作者单位
摘要
1 江苏大学 材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013
2 中国科学院上海硅酸盐究所 透明陶瓷研究中心,上海 201899
3 中国科学院大学 材料科学与光电工程中心,北京 100049
实现高发光效率、高亮度和良好的热稳定性是固态照明的迫切要求。因此,用于高功率发光二极管或激光二极管(LED/LD)的高性能荧光转换材料具有重要的研究意义。在这项工作中,通过将Lu3+离子引入YAG∶Ce荧光陶瓷中方法作为有效策略来改善YAG∶Ce荧光材料的发光性能。采用固相反应和真空烧结法制备了不同Lu3+含量的(Lu,Y)3Al5O12∶Ce荧光陶瓷(LuYAG∶Ce荧光陶瓷)。随着Lu3+含量的增加,LuYAG∶Ce荧光陶瓷中的Y3+位点被Lu3+位点取代,Ce3+的发射峰呈现从573 nm到563 nm的蓝移现象。当Lu3+含量为60%时,通过将LuYAG∶Ce荧光陶瓷与蓝光LED组合,其发光强度达到最大值,流明效率达到114 lm?W-1。使用450 nm激光源与LuYAG∶Ce荧光陶瓷构建了透射模式下的激光驱动照明装置。随着功率密度从2.2 W·mm-2增加到39 W·mm-2,Lu3+含量为60%的荧光陶瓷光通量从128 lm增加到1 874 lm,且没有发光饱和的迹象,最佳发光效率达到128 lm·W-1。因此,LuYAG∶Ce荧光陶瓷有望成为高功率LED/LD照明的潜在荧光转换材料。
(Lu,Y)3Al5O12∶Ce荧光陶瓷 固态照明 荧光转换材料 高亮度 (Lu,Y)3Al5O12∶Ce transparent ceramic phosphors(TCPs) solid-state lighting color conversion materials high-brightness 
发光学报
2023, 44(6): 964
作者单位
摘要
河南理工大学 物理与电子信息学院,河南 焦作 454000
激光照明用荧光材料已成为固态照明领域的研究热点。随着相关研究的不断深入和细化,科研人员对于荧光材料的认知也在不断提升。然而,现有激光照明用荧光材料的设计和研究思路在很大程度上仍受到wLED产业的影响,在材料器件化的过程中会存在种种问题。本文旨在从工程应用角度出发,探讨激光照明用荧光材料应具备的核心特性。首先简述荧光材料应用于激光照明和大功率wLED场景下的区别;其次指出一些现有荧光材料设计和表征中存在的误区;再次归纳荧光材料在面向激光照明应用时的设计规则及其机理;然后,介绍一些商用荧光材料的设计和封装方案,并探讨几种潜力较好的材料设计和制备方案;最后,展望相关研究的发展趋势。
激光照明 固态照明 荧光材料 laser lighting solid-state lighting phosphor 
发光学报
2023, 44(5): 759
作者单位
摘要
1 安徽工业大学数理科学与工程学院, 安徽 马鞍山 243002
2 先进激光技术安徽省实验室, 安徽 合肥 230037
3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230026
用高温固相法制备了一系列 2 at.% Dy3+ 和 x at.% Eu3+ (x=0,0.1,0.5,1,2,5) 共掺 NaY(MoO4)2 样品。X 射线衍射 (XRD)、 扫描电子显微镜 (SEM) 及红外光谱 (FTIR) 表征结果表明所合成的样品为四方相结构, 空间群为 I41/a。进一步研究了样品的激发光谱和在近紫外光激发下的发射特性, 结果表明 Dy3+ 和 Eu3+ 之间存在能量共振传递, 从而增强了 Eu3+ 的发光。2 at.% Dy3+ 和 2 at.% Eu3+ 共掺样品的 CIE 色度坐标值 (x=0.659,y=0.338) 接近 NTSC 规定的标准值, 因而有望作为显色性能优良的发光材料用于固态照明领域。此外, NaY(MoO4)2 物化性能稳定, 易采用提拉法生长, 因此本研究结果可以为 Dy3+ 和 Eu3+ 共掺 NaY(MoO4)2 单晶生长以及蓝紫光泵浦可见激光特性研究提供参考。
材料 高温固相法 能量共振传递 固态照明 materials high-temperature solid-state reaction method NaY(MoO4)2 NaY(MoO4)2 energy transfer solid-state lighting 
量子电子学报
2023, 40(1): 32
作者单位
摘要
1 河南工业大学 机电工程学院,河南 郑州 450001
2 河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州 450001
3 郑州科技学院 机械工程学院,河南 郑州 450064
4 嵩山实验室,河南 郑州 450046
新型固态照明与显示技术具有亮度高、效率高、节能环保等显著优势,已成为室内外照明、汽车大灯、激光电视等高端照明和显示领域的主流技术。绿光发光材料作为荧光转换型照明与显示的核心材料,其性能直接决定器件的服役行为。然而,在高功率密度激光运转下,绿光发光材料的温度急剧升高,导致其量子效率下降、发光衰减,严重制约了固态照明与显示技术的应用。为此,不同物理形态的绿光发光材料应运而生。本文综述了激光显示用绿光发光材料的最新研究进展,系统地总结了粉末、陶瓷、微晶玻璃、薄膜等绿光发光材料在热稳定性、半高宽、色域、色度参数等性能特征的调控策略。讨论了绿光发光材料面临的发光效率和器件封装等挑战,并展望了照明与显示用绿光发光材料的研究进展。
固态照明与显示 绿光发光材料 发光热稳定性 发光品质 半高宽 solid state lighting and display green luminescent materials luminescent thermal stability light quality FWHM 
液晶与显示
2023, 38(2): 160
作者单位
摘要
新疆师范大学 物理与电子工程学院 新疆发光矿物与光功能材料研究重点实验室实验室,乌鲁木齐 830054
采用高温固相法成功合成了新型 Mg2+ 掺杂 Na2Zn3Si2O8:Er3+ 荧光粉,研究了其物相结构、上转换发光特性以及热稳定性和单色性。研究结果表明,Mg2+ 离子的掺杂对 Na2Zn3Si2O8:Er3+ 晶体结构没有影响,并且在 980 nm 激发下出现了 Er3+ 离子的绿色和红色特征发射带,Mg2+ 离子的掺入使Er3+ 离子在 661 nm 处的红色发射强度提高了 16 倍,这归因于随着掺杂 Mg2+ 离子 CO32- 基团和 OH- 基团数量的逐渐减少,无辐射跃迁几率减少,最终导致发光强度的增强。通过热稳定性研究发现,Na2Zn3Si2O8:3%Er3+、1%Mg2+ 在 25 ℃~250 ℃ 温度范围内表现出较好的热稳定性,并随着温度的升高样品呈橙红色发光。优化后的样品在固态照明领域有潜在应用价值。
硅酸盐 上转换发光材料 高温固相法 Na2Zn3Si2O8:Er3+,Mg2+荧光粉 固态照明 Silicate Up-conversion luminescence Solid-phase method Na2In3Si2O8 Er3+,Mg2+ phosphor Solid-state lighting 
光子学报
2022, 51(9): 0916001
彭星淋 1,2李淑星 3,*刘泽华 4姚秀敏 1,2[ ... ]刘学建 1,2,*
作者单位
摘要
1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
2 2.中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100049
3 3.厦门大学 材料学院, 厦门 361005
4 4.中国科学院 宁波材料技术与工程研究所, 宁波 315201
固态照明具有功率大、亮度高、体积小、节能环保等优点, 已成为21世纪最有前景的照明技术。作为固态照明关键材料, 荧光材料的性能直接决定固态照明器件的显色指数、流明效率和可靠性等技术参数。相较于荧光单晶、荧光玻璃、荧光薄膜及量子阱, 荧光陶瓷因具有优异的热学和光学性质及微观结构易调控等特点, 被认为是综合性能最优的大功率固态照明用荧光材料。未来, 荧光陶瓷将在汽车大灯、户外照明、激光电视、激光影院等领域得到更广泛的应用和发展, 具有广阔的市场前景。本文探讨了大功率固态照明用荧光陶瓷的设计原则, 重点介绍了目前研究相对较多的氧化物荧光陶瓷(主要指钇铝石榴石结构)和氮(氧)化物荧光陶瓷的研究进展, 最后对大功率固态照明用荧光陶瓷的未来发展方向进行了展望。
固态照明 荧光陶瓷 钇铝石榴石 氮(氧)化物 综述 solid-state lighting phosphor ceramics yttrium aluminum garnet nitrogen/oxynitrides review 
无机材料学报
2021, 36(8): 807
作者单位
摘要
厦门大学 材料学院, 福建 厦门 361005
氮化物荧光粉脱胎于氮化物结构陶瓷, 凭借其结构的丰富性和配位环境的特异性华丽转身, 成为具有优异发光性能和超高稳定性的重要光转换材料, 并为半导体照明与显示技术的发展建功立业。本文首先回顾了经典氮化物荧光粉的发展历程, 继而思考了它带来的启示, 即新材料的研究开发需摒弃传统思维模式, 立足于产业需求, 强化产学研合作。
稀土发光材料 氮化物荧光粉 固态照明 luminescent materials nitride phosphors solid state lighting 
发光学报
2020, 41(6): 646
黄清雨 1,2,*赵谡玲 1,2徐征 1,2樊星 1,2[ ... ]杨倩倩 1,2
作者单位
摘要
1 北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京100044
2 北京交通大学光电子技术研究所, 北京100044
作为下一代固态照明光源, 白光有机电致发光二极管(white organic light-emitting diodes, WOLEDs)由于其高效、 节能、 环保等特点, 已经引起了广泛的关注, 将其用做照明光源的研究和应用也取得了长足的发展。 文中首先简述了WOLEDs的发光原理, 总结了目前常见的WOLEDs的结构和常用的发光材料, 重点介绍了多发射层白光器件、 多重掺杂单发射层白光器件、 基于激基缔合物和激基复合物发射的白光器件、 p-i-n结构的白光器件等器件结构的发光机理及其优缺点。 本文依据WOLEDs高效率、 高亮度、 高显色性、 长寿命的实用条件, 详细解释了器件效率, 色纯度, 相关色温和器件寿命等性能评价标准。 我们还分析了WOLEDs目前亟需解决的技术瓶颈, 并针对器件效率和器件寿命两个主要方面提出了相应的改善方案。 介绍了世界上照明用WOLEDs各公司的研究进展并对其市场前景做出了展望。
白光有机发光二极管 固态照明 发光效率 寿命 White organic light-emitting diodes (WOLEDs) Solid state lighting Efficiency Lifetime 
光谱学与光谱分析
2014, 34(1): 27
作者单位
摘要
中国海洋大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
基于发光二极管(LED)结温的正向电压测量法,建立以结温与正向电压及电流组成的联合多项式作为经验模型。该模型克服了传统正向电压法的局限性和繁琐性,可适用指定类型LED在任意散热环境下的在线结温测量。在由电压、电流为变量组成的二次多项式六参数模型基础上,分别进行了各种组合形式的最小二乘拟合并对模型计算值进行标准差评判,最终确定一种四参数模型为最优经验模型。对确定的模型进行了基于实测数据的有效性分析,结果表明:结温的模型计算值与实测值拟合良好。在已确定模型的前提下,存在误差的主要原因是采样数据间隔太大且不均匀导致拟合残差增大。可提高采样数据密度和剔除不良数据进行重复拟合以提高模型的有效性。
光学器件 半导体照明 经验模型 LED结温 正向电压法 最小二乘法 
光学学报
2011, 31(s1): s100313

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