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白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望

周青超 柏泽龙 鲁路 钟海政

周青超, 柏泽龙, 鲁路, 钟海政. 白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(3): 313-328. doi: 10.3788/CO.20150803.0313
引用本文: 周青超, 柏泽龙, 鲁路, 钟海政. 白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望[J]. 中国光学(中英文), 2015, 8(3): 313-328. doi: 10.3788/CO.20150803.0313
ZHOU Qing-chao, BAI Ze-long, LU Lu, ZHONG Hai-zheng. Remote phosphor technology for white LED applications:advances and prospects[J]. Chinese Optics, 2015, 8(3): 313-328. doi: 10.3788/CO.20150803.0313
Citation: ZHOU Qing-chao, BAI Ze-long, LU Lu, ZHONG Hai-zheng. Remote phosphor technology for white LED applications:advances and prospects[J]. Chinese Optics, 2015, 8(3): 313-328. doi: 10.3788/CO.20150803.0313

白光LED远程荧光粉技术研究进展与展望

doi: 10.3788/CO.20150803.0313
基金项目: 北京市科技新星计划资助项目(No.XX2014B040);北京高等学校青年英才资助项目(No.YETP1231)
详细信息
    通讯作者:

    周青超 (1992-),男,云南腾冲人,硕士研究生,2014年于北京理工大学获得学士学位,主要从事量子点白光LED器件方面的研究。E-mail:1120102160@bit.edu.cn

    柏泽龙 (1989-),男,河北石家庄人,博士研究生,2011年于北京理工大学获得学士学位,主要从事量子点复合材料的研究。E-mail:bzl1989@foxmail.com

    鲁 路 (1981-),男,湖北宜昌人,博士,2003年于武汉大学获得学士学位,2008年于中国科学院理化技术研究所获得博士学位,主要从事白光LED生产方面的研究。 E-mail:lulu@yujigroup.com

    钟海政 (1981-),男,河北清河人,教授、博士生导师,2003年于吉林大学获得学士学位,2008年于中国科学院化学研究所获得博士学位,主要从事量子点材料及其照明显示应用方面的研究。E-mail:hzzhong@bit.edu.cn

  • 中图分类号: TN104.3;TH691.9

Remote phosphor technology for white LED applications:advances and prospects

  • 摘要: 远程荧光粉技术通过将荧光粉与芯片分离,降低了荧光粉的工作环境温度,提升了荧光粉的稳定性,改善了白光LED的照明品质和光效,同时有望降低LED眩晕度,提供大面积平板光源,在未来照明与显示应用中具有重要意义。远程荧光粉技术的白光LED将向多功能化、高性能化和智能化方向发展。本文将综述白光LED远程荧光粉技术的研究进展,主要介绍其封装工艺的优化、评价参数的构建和分析,以及相关荧光材料的发展现状。

     

  • 图 1  白光LED面临的问题与可能的解决方法

    Figure 1.  Problems and solutions for current white LEDs

    图 2  不同封装结构的白光LED示意图[6]

    Figure 2.  Arrangements of phosphor in white LED[6]

    图 5  远程荧光粉技术的白光LED的评价参数组成

    Figure 5.  Evaluation scheme of remote phosphor white LED

    图 6  (a)基于双层发光薄膜的白光LED远程荧光粉技术;(b)基于白光LED远程荧光粉技术的色温可调节台灯[91]

    Figure 6.  (a)High-quality remote phosphor white LED was achieved by using bilayered QD films. (b)A remote phosphor-based white LED lamp with turntable color temperature [91]

    图 7  (a)掺杂有量子点的光学玻璃[98];(b)卷曲的红色复合发光薄膜[99];(c)红绿蓝3种纯色的复合薄膜发光片以及混合量子点的白光发光片[100]

    Figure 7.  Photographs of (a)an optical glass doped quantum dot[98]; (b)composite film with rolled-shape under UV light[99]; (c)composite films with pure color and white light under UV-365 nm light[100]

    图 3  (a)Ce∶YAG荧光粉用有机树脂[12]和玻璃陶瓷作为基质制作的发光片;(b)两种基质的Ce∶YAG荧光粉发光片的热稳定性对比[22]

    Figure 3.  (a)Photographs of Ce∶YAG glass ceramic[22] and Ce∶YAG phosphor dispersed in organic-resin[12]. (b)The relative PL intensities of Ce∶YAG glass ceramic and Ce∶YAG phosphor dispersed in organic-resin in the temperature range of 25~200 ℃[22]

    图 4  (a)远程荧光粉技术白光LED中3种不同的外封装胶形状[29];(b)使用一层很薄的封装胶进行隔离的双层荧光粉结构示意图[32];(c)采用不同厚度的曲面远程荧光粉形状优化白光LED发光均匀性[35];(d)“倒锥形”的远程荧光粉技术结构示意图[43]

    Figure 4.  Schematic cross-sectional view of different encapsulation shapes. (a)Three different geometries of the encapsulation dome[24]; (b)dual-layer remote phosphor structures[32]; (c)optimized phosphor layer with ellipsoidal surface[35]; (d)ring-remote phosphor structure[43]

    表  1  稀土荧光粉与量子点荧光材料对比

    Table  1.   Comparisons between rare earth phosphors and quantum dot materials

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-13
  • 录用日期:  2015-02-15
  • 刊出日期:  2015-01-25

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