白光LED的技术开发非常快,但直到现在,因为白光LED蓝色芯片的发光效率明显超过NUV /UV 激发的白光LED的光效,所以以InGaN蓝光芯片与YAG黄色荧光粉组合方式制作的白光LED仍然还是最有效的商用大功率LED类型[5]。在这种情况下,白光LED 的性能主要取决于YAG荧光粉的性能,荧光粉必须拥有适当的激发波长,高的外部吸收效率和最佳色度等等[6]。考虑到以上事实,为了去改善YAG荧光粉的效率,已经有了许多科学家对此进行了研究。例如减少缺陷淬灭中心和减少浓度淬灭等等[7][8][9]。除此之外,荧光粉粒径对白光LED的光学性能也有着巨大的影响,像有报道指出,对于大量荧光粉使用上,荧光粉粒径越小越划算[10],也有人分析出,粒径增大会导致光效的降低,但显色指数却有显著提高[11~13]。30551
20 多年前节能灯用三基色荧光粉中心粒径为3~5um,当时稀土价高,要求涂膜细而致密,粉浆上管率要高。实际上随着色漂移和光效要求不断提高,荧光粉的中心粒径向5~6um过渡[14~16]。近十年来,由于细管径高光效的出现,且荧光管的管径越来越细、耐高温、耐高电流密度的冲击要求越来越高,三基色荧光粉的中心粒径已向7um以上的大颗粒方向过渡[17~18]。与LED不同的是三基色节能灯,要求荧光膜致密,不允许激发光源的紫外线漏穿[19],因此,荧光灯中的荧光粉颗粒大小还是受到一定制约[20~27]。
而LED 在点胶封装后,希望芯片所发出的蓝光能在荧光粉的颗粒间透过,不仅使荧光粉能充分吸收蓝光,转换成黄光,还要让未吸收的蓝光与黄光混合成白光,这就要求荧光粉的颗粒间的通道保持畅通。小颗粒及超细颗粒易堵住蓝光通道,故小颗粒的粉胶比一般都小于10%。大颗粒荧光粉晶体颗粒间的通道较易畅通,故粉胶比一般都大于14%[28~32]。论文网
三基色节能灯管内除不足2%的超细Al2O3 外98%以上是荧光粉,而LED 却相反,90%以上是不发光的透明胶,白光LED 的亮度贡献主要来源于被蓝光激发的YAG 黄粉,在一定范围内黄粉与透明胶的比例越高,即黄粉加入量越多,则白光LED 的发光亮度越高。因此,在色温一定的情况下,设法提高粉胶比或增大点胶剂量,增大荧光粉的加入量,是提高白光LED光效的重要途径。若要提高粉胶比或增大点胶剂量:①减少小颗粒,超细颗粒,增大荧光粉的中心粒径; ②使荧光粉的晶貌球形化[33~35]。
因此,本文就荧光粉的粒径对白光LED的发光性能做出一定的研究。 荧光粉粒径研究现状及发展趋势:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_26310.html