LED封裝中熒光粉的選擇與解決方案
圖4為Sr2SiO4的晶體結構圖(斜方晶系),空間群Pmnb[4]。晶胞中同時(shí)存在兩個(gè)位置的Sr,即Sr1和Sr2,分別為8配位和7配位。
圖5為Sr2SiO4:Eu2+的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜[3],激發(fā)光譜為200nm~500nm的寬帶,可與紫外LED、近紫外LED和藍光LED芯片配合封裝白光LED。發(fā)射峰為中心位于550nm的寬帶發(fā)射,歸屬于Eu2+的4f65d1-4f7躍遷。
圖6為Sr2SiO4:Eu2+在不同溫度下的發(fā)光強度的變化。從圖中可以看出,溫度為100℃時(shí),發(fā)射峰強度下降至常溫下的73%左右。并且,當溫度超過(guò)100℃后,發(fā)光強度開(kāi)始迅速下降,至250℃時(shí),其發(fā)光強度僅為常溫下的8%。由此可見(jiàn),其熱穩定性較差。
圖7為Sr3SiO5的晶體結構圖(四方晶系),空間群P4/nccS[5]。晶胞中同時(shí)存在兩個(gè)位置的Sr,即Sr1和Sr2,均為6配位。
圖8為Sr3SiO5:Eu2+的激發(fā)光譜(a)和發(fā)射光譜(b)。激發(fā)光譜覆蓋350nm~500nm的范圍,因而可作為紫外LED、近紫外LED和藍光LED芯片用熒光粉。發(fā)射峰為中心位于589nm的寬帶發(fā)射,歸屬于Eu2+的4f65d1-4f7躍遷??膳c黃粉配合使用以提高白光LED的顯色指數。
圖9為Sr3SiO5:Eu2+在不同溫度下的發(fā)光強度的變化。從圖中可以看出,溫度為100℃時(shí),發(fā)射峰強度下降至常溫下的92%。并且,當溫度超過(guò)100℃后,發(fā)光強度下降迅速加快。至250℃時(shí),其發(fā)光強度僅為常溫下的46%。熱穩定性相對較差。據有關(guān)報道稱(chēng),可通過(guò)摻雜少量的Ba來(lái)改善其熱穩定性。
正硅酸鹽熒光粉最早的專(zhuān)利是通用電氣于1998年11月30日申請美國專(zhuān)利US 6,429,583。隨后,德國歐司朗申請了SrBaSiO4:Eu2+專(zhuān)利,美國專(zhuān)利號:US 7,064,480,優(yōu)先權日為2000.7.28。接著(zhù),德國布賴(lài)通根熒光燈廠(chǎng)(LWB),日本豐田合成 (Toyoda Gosei)和奧地利銳高 (Tridonic)聯(lián)合申請了含Sr、Ba和Ca的正硅酸鹽熒光粉專(zhuān)利,美國專(zhuān)利號:US 6,809,347,優(yōu)先權日為2000.12.28。Sr3SiO5:Eu2+的專(zhuān)利最早見(jiàn)于韓國化工研究院(KRICT)申請的專(zhuān)利,美國專(zhuān)利號:US 7,045,826,優(yōu)先權日為2003.3.28。

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