白光LED用YAG熒光粉的表面包覆.pdf

1、藍光芯片與YAG熒光粉的組合具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點，是白光LED照明的主流方式。現(xiàn)有LED照明的光效仍然偏低，遠未達到2001m/W的理論值，進一步提高光效一直是該領域研究的重點。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，從而會導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現(xiàn)對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來實現(xiàn)。

3、研究表明，當反應溫度為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，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，本文認為可能是由于CeF3對可見光有吸收所致。
　　 本文嘗試GeC14水解法和鍺酸鹽酸誘導沉積法兩種方法以實現(xiàn)GeO2的包覆。其中GeCl4水解法難以獲得良好的包覆效果。鍺酸鹽酸誘導沉積法的研究表明，當反應溫度為65℃，酸的

4、加入量為10ml，酸稀釋比例為1:30時，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，并非預想的GeO2，但該物質(zhì)對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熒光粉的相對亮度和封裝后光效均有
　　 1%的提高。
　　 本文還對該技術(shù)的實際效果進行了分析和討論