荧光粉在LED封装中的应用
荧光粉在led封装中的应用
目前白光LED主要通过三种型式实现：1) 采用红、绿、蓝三色LED组合发光，即多芯片白光LED;2) 采用蓝光LED芯片和黄色荧光粉，由蓝光和黄光两色互补得到白光，或用蓝光LED芯片配合红色和绿色荧光粉，由芯片发出的蓝光、荧光粉发出的红光和绿光三 色混合获得白光;3) 利用紫外LED芯片发出的近紫外光激发三基色荧光粉得到白光。后两种方式获得的白光LED都需要用到荧光粉，称为荧光粉转换LED(phosphor converted Light Emitting Diode，pc-LED)，它与多芯片白光LED相比在控制电路、生产成本、散热等方面具有优势，在目前的LED产品市场上占主导地位。
荧光粉已经成为半导体照明技术中的关键材料之一，它的特性直接决定了荧光粉转换LED的亮度、显色指数、色温及流明效率等性能。目前的黄色荧光粉主要有铈 激活钇铝石榴石(Y3Al5O12:Ce3+，YAG:Ce)和铕激活碱土金属硅酸盐;红色荧光粉主要有：Ca1-xSrxS:Eu2+、 YVO4:Bi3+,Eu3+和M2Si5N8:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)等;sosoledcom绿色荧光粉主要有：SrGa2S4:Eu2+、 M2SiO4:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)和MSi2N2O2:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)等;蓝色荧光粉主要 有：BaMg2Al16O27:Eu2+、Sr5(PO4)Cl:Eu2+、Ba5SiO4Cl6:Eu2+和LiSrPO4:Eu2+等。
荧光粉在封装中的应用
封装之前除了需确定封装结构外，还需选择好芯片和荧光粉。对于高色温的冷白光LED通常选用InGaN芯片配合YAG:Ce黄色荧光粉，获得低色温的暖 白光LED需要在此基础上添加红色荧光粉或采用紫外芯片配合三基色荧光粉。LED芯片和荧光粉之间存在一个匹配的问题，只有当LED芯片的发射峰与荧光粉 的激发峰最大程度地重叠时，才能最大限度地发挥LED芯片和荧光粉的效率。
实际使用的蓝光LED芯片还有很多，发射波长一般在450nm~470nm之间。因此，我们需要针对每个发射波长的LED芯片研发一系列色坐标不同的 YAG:Ce荧光粉，用于封装一系列不同色温的白光LED。对于低色温白光LED(3300K以下)，YAG:Ce由于缺乏红光成分不能满足要求，需要对 其进行改进。比如通过Ce和Pr共掺杂YAG，可使封装后的白光LED显色指数(Ra)达到83左右。要获得显色指数Ra大于90的白光LED，则需添加 红色荧光粉(如Sr2Si5N8:Eu2+)配合YAG:Ce使用。因此，对于高显色性低色温的暖白光LED来说，开发高效稳定的红色荧光粉是至关重要 的。