稀土发光材料在固体白光LED照明中的应用分析

在节能降耗的大背景下思考节能降耗的方式,并在实践中强调节能措施的具体利用,这对于实现绿色发展有显著意义。现如今,节能已经成为了社会发展的主题,所以探索21世纪新一代的节能光源是有显著价值的。就目前的资料研究来看,固体白光LED照明将会成为21世纪新一代的节能光源,所以思考固体白光LED照明发展实践中需要考虑的问题是非常必要的。我国稀土行业在技术改革与创新中总结出了不少技术和措施,这些技术和措施的利用推动了稀土行业的迅速发展。就目前的研究来看,稀土发光材料在固体白光LED照明中的潜力是巨大的,所以研究稀土发光材料的具体利用是非常必要的。文章对相关的内容做分析与研究,旨在为实践提供参考。

高速公路可变标志LED平均发光强度离散性分析研究

为进一步提高高速公路可变标志发光均匀性,研究利用LED分布光度计对同批次4种不同颜色单粒LED的平均发光强度进行检测,可通过采用平均值、标准差、变异系数和不均匀度等对数据进行计算,基于计算结果,分析不同颜色LED平均发光强度的稳定性,并进一步探讨LED平均发光强度检测过程中的影响因素及控制措施。研究结果表明:在进行产品质量控制和可变标志的验收检测过程中,应根据国家标准规定加强对同批次单粒LED的检测,通过数据分析评价同批次LED平均发光强度的离散性和不均匀度,以保证可变标志发光单元的发光均匀性。

Eu^(2+)/Ce^(3+)激活的近紫外LED用发光材料研究进展

作为新一代固态照明光源,白光LED在能量转换效率、亮度、化学稳定性和环保性等多方面显示出突出的性能优势,广泛应用于照明领域。而在其多种白光构筑方式中,“近紫外LED+多色荧光粉”更有利于实现高显色指数和低色温的健康照明,这种方法受到高度关注,高品质多色发光材料的开发和性能调控也是近年来的研究热点。本文主要介绍了Eu^(2+)/Ce^(3+)激活的近紫外LED用发光材料的最新进展,包括商用荧光粉的性能优化和新体系的开发,讨论了材料设计和性能调控的手段。最后,对近紫外LED用发光材料的部分机遇和挑战进行了讨论,从而对白光LED的发展提供一定的参考和指导。

不同光质配比的LED光源补光对水稻机插秧苗生长发育的影响

以甬优12和扬两优6号作为试验材料,育秧期间采用纯蓝LED光源、纯红LED光源及红蓝光质各50%配比光源补光,以自然光下育秧为对照,研究不同红蓝光质配比LED光源补光对水稻机插秧苗生长发育的影响。结果表明,不同光质配比的LED光源补光对水稻秧苗生长有显著影响。蓝光能够抑制幼苗株高,提高充实度和根冠比,在培育壮苗方面发挥重要作用。红光处理下的水稻幼苗茎和叶鞘显著伸长,秧苗生长进程加快。此外,参试2个品种经红蓝光处理后的幼苗叶龄显著提高。试验结果探明了使用LED补光处理对水稻幼苗形态的影响,为调控水稻工厂化育秧的光环境提供了科学依据。

白光LED用YVO_(4)∶Tm^(3+)蓝色荧光粉的制备及发光性能

白光LED是指稀土掺杂的荧光粉被蓝光芯片或紫外芯片激发后获得各种室温发白光的器件。该种光致发光的实现方式是一种新型全固态照明光源,具有节能、环保及绿色照明等优点,被誉为第四代照明光源。对于现代设施农业,480~500nm之间的蓝光有一种调整植物节律的作用,对植物生长是有益的。蓝光在绿色植物的光合作用和光形态中起着重要的作用,绿色植物通过叶绿素、胡萝卜素、叶黄素和光敏素来捕获太阳光进行光合作用,适合植物生长的LED灯可提高光合作用效率,但传统的光源由于光质问题难以调节光波长,在这种情况下,需要将太阳光谱成分中380 nm以下的紫外光转换成蓝光,可提高作物光能利用率。所以,高光效、高热稳定性蓝色荧光粉已成为全光谱照明、光生态农业等领域的重要材料。蓝色荧光材料在近紫外(NUV)芯片激发的白光用发光二极管(W-LED)的制造中起重要作用。采用高温固相法制备YVO_(4)∶Tm^(3+)蓝色荧光粉,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪等检测手段对样品的物相结构、表观形貌及发光性能进行表征分析。结果表明:通过高温固相法1100℃下煅烧2 h可以制备出YVO_(4)∶Tm^(3+)蓝色荧光粉,粉体呈2μm左右的球形,激发峰位于319 nm紫外区域,发射峰位于479 nm蓝光区域,样品色坐标位于(0.1044,0.1224),是一种有望应用于白光LED的蓝色荧光粉。

GaN基LED表面三维凹球结构的制备及其发光增强

以紫外曝光技术为基础,得到了欠曝光条件下的三维凹球结构,结合菲涅尔衍射效应和邻近效应开发了一种制备密排三维周期性凹球结构的方法,并重点研究了掩膜版类型和光刻胶厚度对曝光图形的影响。实验结果表明,采用六方密排结构的明场掩膜图案,当光刻胶厚度为1.3~1.5μm时,可以得到周期为3~5μm、占空比接近100%的三维凹球结构阵列。该三维凹球结构阵列在LED发光增强及微透镜阵列等方面有广阔的应用前景,并在实验中实现了GaN基LED发光增强163.4%,通过角分辨分析得到LED发光在法线方向的30°~65°和115°~150°增强最为明显,扩大了LED光出射的角度,对LED作为显示器件增大可视角度具有重要意义。

碳点基电致发光器件研究进展

荧光碳点(CDs)具有原料广泛、无毒无污染、发光颜色可调、低成本和生物相容性等优异特点,在发光领域具有广阔的应用前景。近年来,基于CDs的电致发光器件已经取得了不错的成就。本文总结了基于CDs的电致发光器件的最新进展,并且重点论述了合成高效CDs和调控器件结构以获得高性能器件的可行性策略。此外,结合CDs在电致发光器件应用中的发展现状以及未来需求分析,本文对实现高性能CDs基电致发光器件进行了展望。

儿童发光鞋安全探究——以LED发光鞋为例

基于儿童LED发光鞋产品发生自燃的风险线索,通过《儿童鞋安全技术规范》(GB 30585-2014)等相关标准研究,本文对21款儿童LED发光鞋进行测试和分析,发现部分电池表面存在过热现象,构建伤害场景并进行了热量传导模拟试验,对电池风险源开展评估。根据风险评价结果,本文对GB30585-2014提出了关于增加电池安全性能、结构和标识的修订建议,希望能为发光鞋质量安全水平和标准水平的提升提供参考。

可用于近紫外LED芯片的铕-铱双金属配合物红光共聚荧光粉

本研究以Ir配合物FIrPic作为Eu离子的配体,合成了一种新的Eu-Ir双金属配合物Eu(FIrPic)_(2)(Phen)UA,并通过自由基聚合成功制备了红色发光荧光共聚物PM-Eu-Ir,适用于商用近紫外芯片型LED。在不影响Eu^(3+)离子的荧光发射特性的前提下,加入Ir-配合物可以有效地敏化Eu^(3+)离子,增强其对400 nm紫外光的吸收。在365 nm紫外光激发下,共聚物PM-Eu-Ir在612 nm处显示出最强的发射峰,其CIE坐标为(0.461,0.254),这与365 nm近紫外芯片非常吻合。红色共聚荧光粉PM-Eu-Ir的微观形貌为典型的多层空间网络结构,除了表现出明显的红光发射和634.54μs的荧光寿命外,还在25~250℃的宽温范围内具有优异的热稳定性。使用共聚物PM-Eu-Ir制作的LED发出的红光亮度为149800 cd/m^(2)。研究结果表明,所制备的共聚荧光粉可作为红光元件用于制造近紫外芯片白光LED。

LED光疗在女性生殖系统疾病治疗中的研究进展

发光二极管(LED)光疗作为一种新兴的物理治疗手段,可通过光照起到抑制细菌、真菌、病毒等的生长复制作用,减少炎症、水肿等发挥治疗作用。因其微创、可重复治疗、不易产生耐药性、副反应少等优点,同时与激光光源相比,LED具有环保耐用、高亮度低热量、成本低廉等优势,发展前景广阔,有望成为未来女性生殖系统多种常见疾病治疗的有效方法之一。近年来,通过LED光疗来治疗女性生殖系统疾病在临床及基础研究中越来越受到人们的重视,应用在不断推广,尤其是在女性下生殖道感染、慢性盆腔疼痛、促进伤口愈合等方面。本文将对LED光疗目前在多种临床常见女性生殖系统疾病治疗中的研究进展和应用进行综述,以期为进一步深入临床应用提供理论依据。

基于光效和BP神经网络的LED结温预测研究

提出了一种发光效率结合BP神经网络的大功率LED结温预测方法。实验中发现LED的发光效率在结温升高至80℃左右将急剧下降,光效与结温的函数关系发生改变,进而影响了测量精度。针对这一问题,基于发光效率与结温的函数关系,构建实验平台,获取发光效率和相应结温的数据,然后通过BP神经网络建立LED结温预测模型。模型所得数据与正向电压法进行对比实验,最大误差为2.1℃,验证了所提方法的可行性,同时所提方法无需考虑LED的内部结构,能够简便,准确地预测大功率LED结温。

NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶Eu^(3+)颜色可调荧光粉的熔盐法合成及其发光性能研究

以廉价的NaCl为熔盐,采用熔盐法合成了NaCa_(2-x)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶xEu^(3+)(0≤x≤0.10)系列颜色可调荧光粉,系统研究了合成条件、Eu^(3+)掺杂对样品结构及发光性能的影响。结果表明,反应温度为800℃、反应时间为0.5 h、原料与熔盐的质量比为1∶3是合成NaCa_(2)Mg_(2)(VO4)_(3)的适宜反应条件,所得样品为NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)纯相,且结晶度高。样品微观形貌随着反应温度的升高由珊瑚状演变为表面光滑的不规则多面体。Eu^(3+)掺杂对NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)的晶体结构影响较小,但对其发光性能影响较大。随着Eu^(3+)浓度(x)的增加,VO_(4)^(3-)的特征发射带强度逐渐减弱;而Eu^(3+)的特征发射峰强度先增大后减小,当x=0.06时,达到最大。故通过改变Eu^(3+)浓度,可对样品的发光颜色进行调制,从绿色可调制为黄绿色、黄色、黄白色、橙红色。荧光光谱与荧光寿命分析表明,NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶Eu^(3+)体系中存在VO43-到Eu^(3+)的能量转移过程,能量转移效率约为23%;热稳定性分析结果表明,当温度从室温(298.15 K)升高到398.15 K时,NaCa_(1.94)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶0.06Eu^(3+)荧光粉在614 nm处的主发射峰强度可保留起始值的68.4%,表现出良好的热稳定性。

《LED室内照明建筑一体化技术规程》(T/CECS 1122—2022)技术要点解析

本文针对LED照明建筑一体化系统的特点,结合《LED室内照明建筑一体化技术规程》(T/CECS 1122—2022)的条文,对LED照明建筑一体化产品性能要求、系统设计策略、照明质量新指标的要求及技术要点进行了深入分析,为LED照明建筑一体化系统的设计提供指导。

沸石限域银纳米团簇发光材料的研究进展

沸石限域银纳米团簇具有制备方法简单、成本低、发光性能优异和稳定性好等优点,是一类具有广阔前景的新型发光材料,在发光二极管(Light emitting diode,LED)照明、防伪和传感等高新技术领域具有较高的应用价值,近来逐渐受到中外学者的广泛关注。本文总结了近年来沸石限域银纳米团簇的研究进展,重点讨论了这类发光材料的制备方法、发光性能调控以及它们在白光LED照明和小分子荧光检测方面的应用。此外,本文对该领域未来的发展进行了展望。

三维结构石英透镜提高DUV-LED的发光效率

深紫外LED(DUV-LED)具有环保无汞、寿命长、功耗低等优势,在杀菌消毒、生化检测、医疗健康等领域具有重要的应用价值。然而,由于光提取效率(LEE)的限制,DUV-LED出光效率较低(外量子效率不足10%),严重影响了DUV-LED的应用效能。此外,Al GaN基DUV-LED出光沿着垂直芯片表面的方向传播,导致大量光子需要从芯片侧壁提取,易被封装基板腔体(围坝)吸收,严重降低了DUV-LED封装的光提取效率。因此,增强DUV-LED侧壁光提取仍是一个挑战。

柔性白光有机发光二极管的研究进展

作为新一代自发光显示器件,有机发光二极管(OLED)已经逐渐开始商业化。柔性白光技术是未来显示和照明市场不可或缺的组成部分,因此柔性白光OLED(FWOLED)的开发必要且迫切。首先介绍了FWOLED的基本概念,总结了实现柔性白光器件的五个重要因素,包括柔性衬底、导电电极、器件结构、光取出技术和柔性封装;随后分类概括了各种FWOLED的实现策略,包括荧光、磷光、延迟荧光、混合型FWOLED;接着综述了其他类型的柔性白光自发光技术器件,如柔性白光量子点发光二极管(QLED)、柔性白光钙钛矿LED(PeLED)和柔性白光胶体量子阱LED(CQW⁃LED);最后,对FWOLED的未来发展进行了总结和展望。

高显色指数白光LED用新型单组分固态碳点的制备

近年来,高显色指数白光LED照明需求对LED产业提出了新的挑战。碳点作为21世纪一种新型的纳米材料,因其具有制备工艺简单、稳定性高、光学可调谐及宽发射等优点,有望成为理想的高显色指数白光LED器件的单组分荧光粉。然而,碳点的聚集诱导荧光猝灭效应大大限制了其在固态照明上的应用发展。本文以菲啰啉为原料,采用微波法在温和制备工艺下合成出高效的荧光碳点,并通过掺杂技术实现该碳点的表面官能团调谐,成功地实现了一步法制备具有抗聚集诱导荧光猝灭效应的单组分固态碳点荧光粉,可应用于高显色指数白光LED器件,其固态量子产率高达37%,以它为荧光粉制备的白光LED表现出优异的光电性能。

发光二极管显示屏标准化研究

随着行业规模的扩大,发光二极管的标准化和规范化需求越来越迫切。研究了国内发光二极管显示屏的标准制定和标准体系框架,分析了SJ/T 11281—2017《发光二极管(LED)显示屏测试方法》中发光二极管显示屏的机械、光学及电学性能参数和对应的测试方法,介绍了近几年测试方法相关研究进展,提出行业标准的制定和完善对于整个LED显示屏行业发展的重要意义。

Te4+/Bi3+掺杂的Cs2SnCl6微米晶实现白光LED

金属钙钛矿卤化物因其优异的光学性能和易于溶液加工的特点而在下一代固态照明中受到广泛关注。尽管铅基钙钛矿具有可调谐的带隙、窄发射带和高载流子迁移率等优点,但其毒性大、稳定性差等缺点限制了其应用。在此,我们报道了Bi3+和Te4+掺杂的锡基钙钛矿Cs2SnCl6微米晶材料,Cs2SnCl6:Bi3+表现出由Bi3+的3P0,1 → 1S0跃迁引起的450 nm的蓝光发射,Cs2SnCl6:Te4+表现出由Te4+的3P0,1 → 1S0跃迁引起的570 nm的黄光发射。上述荧光材料的光致发光量子产率分别可达61.07%和63.73%,并且其在空气环境、热、水中都具有优异的稳定性。我们通过混合不同比例的Cs2SnCl6:Te4+和Cs2SnCl6:Bi3+微米晶可实现从暖白光到冷白光的调谐,其光输出色温(CCT)实现了从6237 K到7422 K的变化,最高显色指数(CRI)可达93。本工作表明过渡金属离子掺杂的无铅卤化物钙钛矿可作为高效荧光材料,实现高性能白光LED。

LED植物生长灯用荧光粉专利技术

植物照明是利用人工制造光源替代太阳光来保证植物的高效生长,有利于缓解人口与耕地之间的矛盾,传统的植物生长灯有如下几种:白炽灯、荧光灯、高压钠灯和卤素灯(如图1所示),然而其光谱分布与植物光合作用对光的需求严重失配。LED灯以其较长的使用寿命、高发光效率等特点,正逐步取代传统光源。