白光LED用YAG熒光粉的表面包覆.pdf

1、藍(lán)光芯片與YAG熒光粉的組合具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是白光LED照明的主流方式?，F(xiàn)有LED照明的光效仍然偏低，遠(yuǎn)未達(dá)到2001m/W的理論值，進(jìn)一步提高光效一直是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。目前的研究主要集中在提高芯片效率、改善散熱效果及提高熒光粉量子效率等方面。與這些思路不同，本文探索使用熒光粉表面包覆的方法來提高出光效率。
　　 YAG熒光粉折射率高(1.823)，而外層封裝膠的折射率較小(1.4)，基于YAG熒光粉的光吸收和光

2、發(fā)射主要集中與顆粒淺表層的考慮，出射光在光密-光疏界面存在較大比例的全反射，從而會(huì)導(dǎo)致熒光粉的光取出效率下降。本文嘗試在熒光粉表面包覆一層高折射率、高透明的粗糙表面膜層，以減少全反射、增大出光效率。
　　 本文選擇CeF3和GeO2兩種材料作為包覆物質(zhì)，使用了非均相沉淀的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)熒光粉表面膜層形態(tài)的控制，并深入研究了非均相沉淀工藝參數(shù)對(duì)表面膜層形態(tài)的影響。
　　 CeF3的包覆通過硝酸鈰和氟化銨的液相沉淀反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。

3、研究表明，當(dāng)反應(yīng)溫度為30℃～40℃、前驅(qū)液加料比例3.5％～5%、氟化銨比例為1:2.5、滴加速度為1ml/min時(shí)，可以獲得均勻連續(xù)致密的粗糙CeF3顆粒膜層。CeF3包覆YAG熒光粉后的光效略有下降，本文認(rèn)為可能是由于CeF3對(duì)可見光有吸收所致。
　　 本文嘗試GeC14水解法和鍺酸鹽酸誘導(dǎo)沉積法兩種方法以實(shí)現(xiàn)GeO2的包覆。其中GeCl4水解法難以獲得良好的包覆效果。鍺酸鹽酸誘導(dǎo)沉積法的研究表明，當(dāng)反應(yīng)溫度為65℃，酸的

4、加入量為10ml，酸稀釋比例為1:30時(shí)，可以獲得連續(xù)致密的粗糙顆粒膜層，顆粒大小約100nm～200nm。XRD分析表明，沉淀物相為Na3HGe7O16-4H2O，并非預(yù)想的GeO2，但該物質(zhì)對(duì)250nm～800nm波長范圍內(nèi)的光均無吸收，折射率(1.62)也與GeO2相近，同樣是一種理想的包覆材料。該物質(zhì)包覆后，YAG熒光粉的相對(duì)亮度和封裝后光效均有
　　 1%的提高。
　　 本文還對(duì)該技術(shù)的實(shí)際效果進(jìn)行了分析和討論