[發(fā)明專利]一種上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911259999.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN111025113A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖州師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;劉麗媛

本發(fā)明公開了一種上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫測(cè)量方法，包括以下步驟：先建立溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，即上轉(zhuǎn)換熒光粉的第一發(fā)射帶和第二發(fā)射帶的相對(duì)強(qiáng)度比與溫度的關(guān)系；檢測(cè)由與上述材質(zhì)相同的上轉(zhuǎn)換熒光粉制得的上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的光譜，并測(cè)定第一發(fā)射帶和第二發(fā)射帶的強(qiáng)度比；將所得強(qiáng)度比代入建立的溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，得到該上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫。本發(fā)明填補(bǔ)了上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED結(jié)溫測(cè)量的空白，具有操作方法簡單、使用成本低、溫度測(cè)量精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量的結(jié)溫可用于上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的可靠性評(píng)價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED可靠性評(píng)價(jià)領(lǐng)域，具體涉及一種上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫測(cè)量方法。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈相比，LED因具有高效節(jié)能、環(huán)保、穩(wěn)定性高、壽命長等特點(diǎn)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)能夠取代白熾燈和熒光燈的第四代光源。通常所說的LED都是基于下轉(zhuǎn)換發(fā)光的。在這種器件中，熒光粉遭受高能光子的輻射易出現(xiàn)光衰現(xiàn)象。與之相比，上轉(zhuǎn)換材料不受光損傷的影響，因此上轉(zhuǎn)換材料可實(shí)現(xiàn)更高的亮度。最近，基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光的LED在照明和顯示等方面的應(yīng)用吸引了人們的高度關(guān)注。研究人員已經(jīng)對(duì)上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的光通量、流明效率等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

然而，對(duì)于電子器件脫離可靠性研究技術(shù)參數(shù)是無實(shí)際意義的，可靠性決定了器件壽命的長短。顯然，為了促進(jìn)上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的應(yīng)用，可靠性的研究至關(guān)重要。結(jié)溫是影響LED可靠性的關(guān)鍵因素，研究人員已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了多種方法用于監(jiān)測(cè)下轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫，例如電壓法和熒光粉光譜法。遺憾的是，當(dāng)前沒有任何關(guān)于上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED結(jié)溫探測(cè)方面的報(bào)導(dǎo)。

上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料需要摻雜Tm³⁺、Er³⁺和Ho³⁺等激活離子作為發(fā)光中心。這些離子中心的上轉(zhuǎn)換發(fā)光被廣泛證實(shí)可用于非接觸式溫度測(cè)量。例如，徐時(shí)清等人報(bào)導(dǎo)Tm³⁺的近紅外發(fā)射(³H₄→³H₆)和藍(lán)光發(fā)射(¹G₄→³H₆)強(qiáng)度比與溫度呈良好的線性關(guān)系，可用于高靈敏的溫度傳感[Chem.Phys.Lett.,667(2017)206-210]；郭崇峰等人報(bào)導(dǎo)Er³⁺的兩個(gè)綠光發(fā)射(²H_11/2→⁴I_15/2和⁴S_3/2→⁴I_15/2)強(qiáng)度比與溫度遵循玻爾茲曼分布率，絕對(duì)溫度探測(cè)靈敏度在490K時(shí)達(dá)到最大值0.0026K^-1[Chem.Eng.J.,313(2017)65-73]；陳大欽等人報(bào)導(dǎo)Ho³⁺的紅(⁵F₅→⁵I₈)綠(⁵S₂/⁵F₄→⁵I₈)光發(fā)射強(qiáng)度比與溫度遵循線性關(guān)系，最佳的溫度靈敏度高達(dá)0.014K^-1[J.Mater.Chem.,4(2016)6516-6524]。綜上所述，上轉(zhuǎn)換材料高靈敏的溫度傳感特性為上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫探測(cè)提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)以上問題的提出，而研究設(shè)計(jì)一種上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫測(cè)量方法，來解決現(xiàn)有技術(shù)不足以測(cè)量上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫的缺點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種上轉(zhuǎn)換光轉(zhuǎn)換型LED的結(jié)溫測(cè)量方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)上轉(zhuǎn)換熒光粉的激活劑，在上轉(zhuǎn)換熒光粉的光譜中選定第一發(fā)射帶和第二發(fā)射帶，檢測(cè)不同溫度下上述上轉(zhuǎn)換熒光粉的光譜，并測(cè)定第一發(fā)射帶和第二發(fā)射帶的強(qiáng)度比，得到該強(qiáng)度比與溫度關(guān)系的離散點(diǎn)數(shù)據(jù)；