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作为第四代照明光源,白光LED因节能环保、寿命长、使用电压低、响应快等优点,在室内外、特种照明领域受到广泛应用。常见的商用白光LED是用硅胶或环氧树脂包YAG:Ce3+荧光粉后直接涂覆在蓝光InGaN芯片上制成的。然而,这种封装方式存在三个问题:1)由于传统有机封装材料的热导率太差,在长时间热辐射的工作环境中容易老化、黄化,导致LED光衰、色坐标偏移,降低了其使用寿命;2) YAG:Ce3+荧光粉颗粒折射率与有机封装材料折射率不匹配,同样会导致光散射损失。3) YAG:Ce3+荧光粉发射光谱中红光成分不足,封装成的白光LED器件显色指数偏低、色温偏高使其难以得到暖白光。因而,具有热导率高、结构稳定、光输出性能良好且兼有显色指数、色温可调等特性的新型光学材料正成为半导体照明技术研究的热点。本课题开创了红粉薄膜复合荧光玻璃的组合方式:即首先制备出热/化学稳定性良好、光学性能优异的荧光玻璃(微晶玻璃),再采用丝网印刷的方式涂覆一层红粉薄膜在荧光玻璃片上封装成白光LED期间。这种复合方式既结合了玻璃优良的导热性能、较好的光透过性、物化性能稳定等优点,克服了传统白光LED寿命短、折射率不匹配等缺点;又采用了丝网印刷法涂覆红粉的方式实现了白光LED的色度可调。主要的研究内容如下:(1)在前期实验的基础上,采用一步低温共烧结法首先制备了透明的LuAG:Ce3+荧光玻璃,再采用丝网印刷的方式涂覆1113相的CaAlSiN3:Eu2+封装得到白光LED器件。首先制备的LuAG:Ce3+荧光玻璃利用XRD、SEM、荧光光谱等方式表征了样品的物相、微观结构及发光性能,并且热稳定性测试结果显示LuAG:Ce3+在同等条件下荧光强度明显高于硅胶封装的LuAG:Ce3+,表明一步低温共烧结法能很好的制备出导热性能优良、光透过性较好、物/化性能稳定的荧光玻璃。切割成片的荧光玻璃片与蓝光芯片复合封装成LED器件,无论是改变掺杂的荧光粉浓度还是荧光玻璃片的厚度都很难获得暖色调的白光。随后,采用丝网印刷的方式将CaAlSiN3:Eu2+红粉薄膜均匀的涂覆在切割成片的LuAG:Ce3+荧光玻璃衬底上,封装成的LED器件色度随红粉含量的变化白光由冷白光到正白光后到暖百光区域移动,相应的光电参数色温降低、显指上升。且同等条件下,表面涂覆红色荧光层的荧光玻璃其荧光强度与未涂覆比较只发生了微弱的变化,进一步表面这种复合红粉薄膜和荧光玻璃方式可以应用用大功率LED室内照明。最后其封装的器件的空间色度分布较差,未来有待进一步研究。(2)同样,用一步低温共烧结法首先制得透明的YAG:Ce3+,Ga3+ (YAGG)荧光玻璃,再利用丝网印刷的方式涂覆258相Ca2Si5Al8: Eu2+红色粉薄膜YAGG衬底上封装得到LED器件。制备的YAGG荧光玻璃同样通过XRD、SEM、荧光光谱等方式表征了样品的物相、微观结构及发光性能,表明了 YAGG同LuAG:Ce3+一样在该玻璃基质中保持了较好的物化、光学稳定性。随后,采用丝网印刷的方式将红粉薄膜均匀的涂覆在切割成片的YAGG荧光玻璃。研究了不同红粉浓度和涂覆厚度对于红粉薄膜的光学、热稳定性从而找到最佳涂覆厚度,在最佳涂覆厚度上改变红粉浓度使得封装的LED器件色度由冷白光到正白光后到暖百光区域变化,相应的光电参数色温降低、显指上升。最后,我们对此封装的LED器件进行了热、湿稳定性的测试研究,实验结果显示,经过热冲击和长时间的湿侵蚀,荧光强度损失低(小;于于g%),显指和色温变化很小,充分表明了这种红粉薄膜复合荧光玻璃材料具有良好的可靠性,可应用于大功率长时间的LED照明。