1.项目背景 该技术是在国家“863”项目研究的基础上展开的延伸应用开发，开发的白光LED用远程荧光材料可以有效地解决或改善白光LED存在的问题。远程荧光材料中的荧光粉远离芯片表面，即远离热源，减少现有封装工艺中荧光粉因长期受热导致光衰严重及其色偏移的问题；荧光粉均匀分布于高分子化合物基体中，避免荧光粉沉淀而引起的同一批次光源均匀性差的问题；在封装工艺中减掉了点胶和后续的补粉工艺，提高了产品的一致性和良品率，降低了产品的成本；采用集成封装光源模块，在成本上，与分立光源器件相比，集成封装光源模块在照明应用中可以节省器件封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中，总体可以降低10-20％左右的成本，这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上，通过合理地设计和预制透镜，集成封装光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端，还可以通过加入适当的红色芯片组合，在不降低光源效率和寿命的前提下，有效地提高光源的显色性。在应用上，集成封装光源模块可以使照明灯具厂的安装生产更简单和方便。在生产上，现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的集成封装光源模块的大规模制造。随着LED照明市场的拓展，灯具需求量在快速增长，完全可以根据不同灯具应用的需求，逐步形成系列集成封装光源模块主流产品，实现低成本、高品质的大规模生产。 2.关键技术 ①针对不同色温和不同显色指数产品，黄、红、绿等荧光粉的配粉技术； ②荧光粉在基体材料中的分散技术； ③远程荧光材料成型技术； ④远程荧光预制膜、透镜结构设计； ⑤芯片发射波长与远程荧光预制透镜匹配技术。 3.创新之处 ①根据芯片不同的发射波长，通过掺杂不同稀土材料调整荧光粉的激发峰值，提高荧光粉的量子效率； ②采用多色荧光粉混合，制成不同色温和显色指数的多色混合荧光粉； ③选择合适的荧光粉粒径及分散剂，使荧光粉在基体材料中均匀分散； ④设计远程荧光预制膜、透镜形状结构，提高出光效率、减少眩光； ⑤采用适合荧光粉及基材的加工工艺，保证荧光膜和透镜的透光率、均匀性达到优良品质； ⑥根据需要采用远程荧光技术制备不同色温、显指及光通量的荧光基板； ⑦采用远程荧光技术，使荧光粉远离芯片表面，减少光衰和色漂移； ⑧简化封装工艺流程，提高产品的颜色一致性和良品率，降低成本； ⑨将集成封装技术与远程荧光技术相结合，开发新型光源模组。

完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。 成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术的发展具有十分重要的意义。本项目以制备功能型纳米荧光探针为主，主要包括量子点荧光探针（QDs）和稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs），并利用制备的荧光探针实现了对生物活性分子的定量检测。项目设计了基于荧光共振能量传递（FRET）的QDs荧光探针和基于CuMn双掺杂的ZnS QDs比率荧光探针，分别实现了对生物活性分子多巴胺和叶酸的定量检测（图13），结果表明所制备的探针具有较高的选择性和灵敏度，项目成果将为医学检测和POCT技术提供技术支持。   不同反应时间得到的CdTe量子点在紫外灯下的实物图及其吸收和发射光谱 成果优势： 量子点(quantum dots，QDs)是指颗粒半径小于激子波尔尺寸半径的纳米晶粒，属于三维尺度限域的零维纳米材料，其尺寸一般在10nm以下。QDs有许多显著地光学性质：优良的抗光漂白能力； 较宽的吸收光谱；发射光谱窄；较大的斯托克斯位移(Stokes shif)。 成果成熟度：中试阶段。 转化方式：技术转让等。 市场展望：本项目的研究结果对提高疾病诊治水平，推动医学科技前沿发展，形成经济新增长点，带动大健康产业发展等都将具有十分重要的意义。

福州大学物信学院李福山教授、福州大学化学学院郑远辉研究员与TCL集团工业研究院钱磊博士的合作研究论文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在线发表。 量子点具有优异的光电特性，其图案化在发光显示，荧光标记和智能传感领域具有广阔的应用前景。量子点薄膜形貌最终决定了其光电器件应用，论文采用高精度喷墨打印技术制作微米级量子点发光图案，创新性的在基板表面构建具有随机分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微纳米颗粒，作为喷墨打印输运过程中的聚集钉扎点，强化微米级墨滴蒸发流动以及量子点组装过程中的差异性，形成不可复制“花状”发光图案；成功应用于低成本，可柔性化，自然条件下隐蔽，具有多重防伪级别和商业化的价值的不可复制全彩荧光防伪标签。并且首次引入了人工智能（AI）技术对喷墨打印量子点防伪荧光标签进行验证，并成功识别出不同的清晰度、亮度、旋转角度、放大倍率以及这些参数混合的“花状”图案，实现了防伪标签的高效准确识别。

福州大学物信学院李福山教授、福州大学化学学院郑远辉研究员与TCL集团工业研究院钱磊博士的合作研究论文“Inkjet-printed unclonable quantum dot fluorescent anti-counterfeiting labels with artificial intelligence authentication” 在Nature子刊《Nature Communications》在线发表。 量子点具有优异的光电特性，其图案化在发光显示，荧光标记和智能传感领域具有广阔的应用前景。量子点薄膜形貌最终决定了其光电器件应用，论文采用高精度喷墨打印技术制作微米级量子点发光图案，创新性的在基板表面构建具有随机分布的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微纳米颗粒，作为喷墨打印输运过程中的聚集钉扎点，强化微米级墨滴蒸发流动以及量子点组装过程中的差异性，形成不可复制“花状”发光图案；成功应用于低成本，可柔性化，自然条件下隐蔽，具有多重防伪级别和商业化的价值的不可复制全彩荧光防伪标签。并且首次引入了人工智能（AI）技术对喷墨打印量子点防伪荧光标签进行验证，并成功识别出不同的清晰度、亮度、旋转角度、放大倍率以及这些参数混合的“花状”图案，实现了防伪标签的高效准确识别。

项目成果/简介:完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术

采用我们的激光陶瓷制备技术，我们成功制备出高质量的Ce：YAG陶瓷荧光体，应用于白光LED照明领域，已获得130 lm/W的流明效率，显色指数达85，通过控制陶瓷荧光体的厚度和Ce离子掺杂浓度，可以方便的解决白光分档的难题。如图1、图2、图3所示分别为所制备Ce:YAG陶瓷的实物照片、吸收谱和发光性能测试时的照片。由于陶瓷荧光体的热导率远高于传统荧光粉与树脂的固化体，可显著改善热管理，这将彻底解决荧光粉因为温度上升引起热猝灭所导致的光衰和光色不稳等问题。该陶瓷荧光体不含任何有机物，可实现全无机封装，由于树脂等有机物高温老化所导致的发光体层发黑、变色甚至失效等问题将不复存在，这将显著延长白光LED的寿命和发光稳定性。通过采用高效率蓝光芯片，预计可进一步提高白光LED的流明效率。该技术路线与目前Philips Lumileds公司在其功率型白光LED方面所采取的技术方案类似（Lumiramic陶瓷荧光体技术）。相比而言，我们的陶瓷荧光体的制备技术具有制备更简便、成本更低、使用更灵活等优势。此外，该陶瓷荧光体也适用于远程荧光体的解决方案，与Intematix（英特美）公司现有的远程荧光体（树脂加荧光粉的固化体）相比，我们的陶瓷荧光体方案具有更高的光抽取效率和更均匀的发光性能，可望用于射灯、室内筒灯、舞台和广告牌装饰灯等对亮度要求较高的场合。陶瓷荧光体在高端功率型白光LED领域的应用才刚刚开始，随着白光LED照明的不断普及和应用领域对白光LED功率和效率需求的不断上升，其重要性已逐渐引起市场关注，预计将来3-5年，市场规模将有大幅度增长。

依托项目：吉林省科技计划重点项目：高显色性绿色固态照明材料与器件研制， 2008年7月- 2010年10月，项目负责人 主要成果：将稀土三基色红、蓝、绿（分别对应钼酸盐、铝酸盐、硅酸盐）荧光粉和该红色荧光粉按一定比例混合后涂抹在紫光LED（λ= 400 nm）管芯上所得到的白光LED器件，其白光色坐标为（x = 0.297, y = 0.36）。 成果优势：本发明则涉及一类新型过渡金属激活，并掺入适量的金属氧化物作为敏化剂Sn、 Pb共激活的钼酸盐红色发光材料（λ= 610 nm），这类红色发光材料具有发光效率高、稳定性高、显色性好、合成工艺简单等优点，是可用于紫光LED转换高显色性白光用途的高效发光材料。

1.背景介绍 白光LED近些年发展十分迅速，在技术方面，以亮度为代表的光效不断提高，不但技术进步非常迅速而且市场份额也不断扩大，在光效方面，新的记录不断产生，2010年2月，美国Cree公司宣布其大功率白光LED的光效达到208lm/w，远远超过白炽灯的15－20 lm/w及荧光灯的60－80 lm/w；我国2008年LED行业产值约650亿元，2009年约827亿元，预计今年（2010年）的产值将超过1000亿元人民币，其中LED封装市场的产值约占25－30％。近几年，随着LED光效的快速提高，人们越来越重视其光色，红色荧光粉的加入能有效提高白光LED的显色指数。以硅酸盐为基质的各种荧光粉正崭露头脚，硅酸盐基质具有稳定性好，耐热性好等优点，十分适合作为一些发光材料的基质。目前一些硅酸盐黄色荧光粉、绿色荧光粉已经投入了实用，红色荧光粉也已有报道，欧洲、日本、韩国等企业及科研院所都在不断展开研究，我国也已见到相关报道。我们研制的硅酸盐红色荧光粉已达到国际同类产品的性能，处于国内领先水平。 2.技术方案和技术路线 目前各种包括荧光粉在内的发光材料的制备方法都有很多种，但是最为实用，最容易转化为生产的仍然是高温固相法，本项目中，从未来进行生产的角度考虑，也将采用这种方法来制备硅酸盐荧光粉。具体步骤及技术路线为：1、选择合适的原料；2、将这些原料按照一定的比例，分别称取一定量混在一起；3、将混匀的原料放入高温炉内，在一定的温度下灼烧；4、将灼烧好的物料取出，球磨、粉碎至粒度达到一定要求为止；5、测试荧光粉的各种技术指标。6、与YAG进行混合封装测试。 从其他荧光粉的制备方法来看，高温固相法是目前最为实用及成熟的研究方法，我们所熟知的YAG荧光粉、三基色荧光粉，氮化物荧光粉，硅酸盐黄色荧光粉等都是采用这种方法生产的，因此采用高温固相法作为硅酸盐红色荧光粉是可行的。