この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。次の URL: www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は ISO/TC 206, ファインセラミックス技術委員会によって作成されました。
導入
白色発光ダイオード (LED) ベースの固体照明 (SSL) は、白熱灯や蛍光灯の代替品としてさまざまな用途に広く使用されています。当初、白色LED(青色LEDと黄色蛍光体からなる)は、携帯電話やデジタルカメラに使用される小型液晶ディスプレイ(LCD)のバックライト光源として普及しました。これらに続いて、白色 LED (青色 LED と緑色および赤色蛍光体を組み合わせたもの) が大面積 LCD のバックライト光源に適用されました。さらに、LEDランプは、小型、発光効率が高く、0℃以上の周囲温度でも高輝度、長寿命、光量や色温度の制御が可能などの利点を活かし、従来の照明器具に代わる一般照明用として製品化されています。 。
白色 LED に使用される蛍光体の光学性能は、白色 LED の性能に影響を与える最も重要な要素の 1 つです。したがって、蛍光体の光学特性を確立された方法で評価することは、白色LEDに使用される蛍光体の研究者や製造者だけでなく、白色LEDデバイスの研究者や製造者にとっても非常に重要です。しかし、白色 LED に商業的に使用されている発光粉末材料の光学特性を研究するための標準的な測定方法は、これまで開発されたことがありません。
フォトルミネッセンスの量子効率は、白色 LED で使用される蛍光体の重要なパラメータの 1 つであり、積分球ベースの絶対法を使用して広範に測定されてきました。この方法はもともと、蛍光体がドープされた有機薄膜および溶液のフォトルミネッセンス量子効率を測定するために開発され、蛍光体粉末にも適用されています。しかし、蛍光体材料の量子効率を測定する人は、たとえ蛍光体材料の量子効率が測定されたとしても、測定機器、積分球の幾何学的構成、サンプルセルの配置によっては、測定された量子効率が許容レベルを超えてしまう可能性があることに頻繁に気づいています。測定手順は原則的に共通です。本資料は、白色LED用蛍光体の内部量子効率を測定値のばらつきを抑えた絶対測定方法を提供するものです。この文書では、偏差の原因となる可能性のある測定機器と測定手順が詳細に説明されており、競争力のある SSL 製品用の高性能蛍光体に取り組む人がその競争力に関する適切な情報を得るのに役立ちます。
1 スコープ
この文書は、白色発光ダイオード (LED) に使用される、UV または青色光によって励起されて可視光を放出する蛍光体粉末の内部量子効率の絶対測定 (積分球を使用) の方法を規定しています。
この文書は、緑色、オレンジ色、ピンク色、紫色 LED などの非白色 LED で使用される蛍光体の測定に採用できます。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- CIE S 017/E:2011, 国際照明語彙
3 用語と定義
この文書の目的上、CIE S 017/E:2011 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
内部量子効率
蛍光体から自由空間に放出される光子の数と、蛍光体によって吸収される励起光の光子の数の比
3.2
細胞
サンプルまたは硫酸バリウムなどの白い物質が入った容器
注記 1:セルは通常、分光光度計で使用される円筒形の空洞を備えた平板サンプルホルダー、ペトリ皿、または長方形のセルです。
3.3
参照セル
可視スペクトル全体にわたって高いスペクトル拡散反射率を持つ白色粉末(硫酸バリウムやアルミナなど)が充填された セル(3.2) 。励起光スペクトルの測定時に使用されます。
3.4
白いディフューザー
励起光スペクトルを測定する際に使用する、可視スペクトル全体にわたって高い分光拡散反射率を持つ白色板[硫酸バリウムやポリテトラフルオロエチレン(PTFE)など
3.5
二次吸収
蛍光体サンプルによる球壁のあらゆる方向からの間接入射光の吸収
注記 1: サンプルを照らす励起光はサンプルによって完全に吸収されるのではなく、部分的に散乱または反射され、球壁で繰り返し反射されます。散乱/反射光の一部はサンプルに再び照射され、吸収される可能性があります。
3.6
自己吸収
サンプル自体が放出するフォトルミネッセンス光子の吸収
参考文献
| 1 | IEC 62607-3-1:ナノ製造 - 主要な制御特性 - Part 3-1: 発光ナノ材料 - 量子効率 |
| 2 | A hn TS, A l -K aysi RO, Müller AM, Wentz KM, Bardeen CJ Rev. Sci.楽器2007, 78 086105 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.
Introduction
White light-emitting diode (LED) based solid-state lighting (SSL) has been widely used for a variety of applications as alternatives for incandescent and fluorescent lamps. In the beginning, white LEDs (comprising blue LEDs and yellow phosphors) became popular as backlight sources for small-size liquid-crystal displays (LCDs) used in mobile phones and digital cameras. These were followed by white LEDs (consisting of blue LEDs combined with green and red phosphors) applied to backlight sources for large-area LCDs. Subsequently, LED lamps have been commercialized for general lighting, replacing conventional luminaires and capitalizing on their advantages, such as compactness, high luminous efficiency, high brightness below 0 °C or higher ambient temperatures, long life, and controllability of light intensity and colour temperature.
The optical performance of a phosphor for use in a white LED is one of the most important factors influencing the performance of the white LED. Accordingly, it is of great importance, not only for researchers and manufacturers of phosphors for use in white LEDs but also for researchers and manufacturers of white LED devices, to evaluate the optical properties of the phosphors in a well-established manner. However, standard measurement methods of studying the optical properties of luminescent powder materials commercially used for white LEDs have never been developed.
Photoluminescence quantum efficiency is one of the key parameters of phosphors for use in white LEDs and has been measured extensively by using an integrating sphere-based absolute method. This method was originally developed to determine the photoluminescence quantum efficiency for fluorophore-doped organic thin films and solutions, and has also been applied to phosphor powders. However, those who measure the quantum efficiency of phosphor materials have frequently noted that the measured quantum efficiency may deviate beyond their tolerance level, depending on the measurement equipment, the geometrical configuration of the integrating sphere and the arrangement of the sample cell, even if the measurement procedure is common in principle. This document provides the absolute measurement method of internal quantum efficiency of phosphors for use in white LEDs with reduced deviation of measured values. In this document, measurement equipment and procedures, which can be the sources of the deviation, are described in detail, helping those who address the high performance phosphors for competitive SSL products to obtain the proper information on their competitiveness.
1 Scope
This document specifies a method of absolute measurement (using an integrating sphere) of internal quantum efficiency of phosphor powders which are excited by UV or blue light and emit visible light, and which are used for white light-emitting diodes (LEDs).
This document can be adopted for the measurement of phosphors used in non-white LEDs, for example, green, orange, pink or purple LEDs.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- CIE S 017/E:2011, International Lighting Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in CIE S 017/E:2011 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
internal quantum efficiency
ratio of the number of photons emitted in free space from the phosphor to the number of excitation light photons absorbed by the phosphor
3.2
cell
container filled with a sample or a white material such as barium sulfate
Note 1 to entry: A cell is typically a flat plate sample holder with a cylindrical hollow, a Petri dish or a rectangular cell used in a spectrophotometer.
3.3
reference cell
cell (3.2) filled with a white powder which has a high spectral diffuse reflectance over the whole visible spectrum (such as barium sulfate or alumina), used when measuring the excitation light spectrum
3.4
white diffuser
white plate which has a high spectral diffuse reflectance over the whole visible spectrum [such as barium sulfate or polytetrafluoroethylene (PTFE)], used when measuring the excitation light spectrum
3.5
secondary absorption
absorption of indirect incident light from every direction of the sphere wall by the phosphor sample
Note 1 to entry: The excitation light illuminating the sample is not entirely absorbed by the sample but is partially scattered or reflected and then repeatedly reflected on the sphere wall. Some of the scattered/reflected light can illuminate the sample again and be absorbed.
3.6
self absorption
absorption of photoluminescent photons emitted by the sample itself
Bibliography
| 1 | IEC 62607-3-1: Nanomanufacturing – Key control characteristics – Part 3-1: Luminescent nanomaterials - Quantum efficiency |
| 2 | Ahn T.S., Al-Kaysi R.O., Müller A.M., Wentz K.M., Bardeen C.J. Rev. Sci. Instrum. 2007, 78 p. 086105 |