LED封裝中熒光粉的選擇與解決方案
LED熒光粉的專利地圖見(jiàn)圖17,美國(guó)科銳公司(CREE)最早申請(qǐng)了LED的轉(zhuǎn)換原理。隨后,日亞化學(xué)、歐司朗和通用電氣陸續(xù)申請(qǐng)了YAG粉、TAG粉和258氮化物,Ba2SiO4:Eu熒光粉專利。
二、白光LED的熒光粉解決方案
對(duì)于不同色溫白光LED,所選用的熒光粉會(huì)根據(jù)顯色指數(shù)進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整(詳見(jiàn)表2)。一般來(lái)說(shuō),如果要獲得高顯色指數(shù)LED或暖白色LED,需要加入紅粉。對(duì)于正白色和冷白色的LED,只需要加一種黃粉即可。
熒光粉本身的各種參數(shù)對(duì)于封裝后的LED性能來(lái)說(shuō)影響重大,具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)下圖18。熒光粉的組成決定了其色坐標(biāo),相應(yīng)地會(huì)影響LED的相關(guān)色溫。熒光粉的顆粒大小影響其發(fā)光亮度,一般來(lái)說(shuō),大顆粒獲得的亮度高,顆粒呈球形也有利于提高發(fā)光效率。粒度分布越寬,寬度系數(shù)(D90-D10)/D50也就越大,導(dǎo)致封裝落Bin率降低,同時(shí)使LED出光均勻性受到一定影響。顆粒的表面形貌如存在缺陷,也降低其老化性能,進(jìn)而影響LED的使用壽命。
我們選擇兩種不同形貌的YAG熒光粉,分別做了掃描電子顯微鏡(SEM),激光粒度分布和封裝成3528白光LED后的色坐標(biāo)測(cè)試。圖19為不同形貌的YAG粉的SEM圖,從圖中可以看出,樣品(a)的顆?;旧辖朴谇蛐危砻婀饣?,基本無(wú)破碎的痕跡,而樣品(b)則呈不規(guī)則的形狀,表面粗糙,有明顯的破碎的痕跡。
圖20為這兩種YAG粉顆粒的粒度分布圖。樣品(a)的粒度分布較窄,寬度系數(shù)(D90-D10)/D50=1.34,而樣品(b)的粒度分布較寬,寬度系數(shù)(D90-D10)/D50=1.98。
圖21為不同形貌YAG粉在相同封裝工藝、條件下封裝的3528白光LED落Bin圖。從圖中可以看出,寬度系數(shù)為1.34的樣品(a)封裝出來(lái)的LED的落Bin更為集中,色坐標(biāo)CIEx和CIEy的標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.002046和0.004052,而寬度系數(shù)為1.98的樣品(b)封裝出來(lái)的LED的落Bin圖較為分散,色坐標(biāo)CIEx和CIEy的標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.002415和0.00438,明顯大于前者,說(shuō)明熒光粉粒度分布會(huì)顯著影響白光LED封裝落Bin,從而影響白光LED封裝成品率。
評(píng)論