荧光粉粒径及水解PH值对LED光色影响(2)
1994年，第一个商用的白色LED是由日亚化学公司生产出来，他是将YAG:Ce黄粉涂敷在发蓝光二极管InGaN上,发射出峰值波长为550nm左右的宽带黄光并和蓝光混合成白光[3][4]。产生白色光LED的方法可以大致可以分为三种类型。第一种，白色光可通过从蓝色，绿色和红色LED的光混合而产生；第二种，近紫外光配合蓝色，绿色和红色荧光粉可以得到高显色性的LED；最后一种，也是使用最广泛的方法，通过蓝色发光LED与黄色荧光粉产生白光，其中蓝色光的一部分被转换成黄色，蓝光和黄光以实现白光。
在上述的方法中，蓝色LED芯片配合黄色或红色和绿色荧光粉产生白光光源的方法，比直接结合红，蓝和绿色的LED芯片的方法更经济实惠。而且，光从荧光粉发出的情况，白色光源色坐标的变化相比前一种方法在长期点亮情况下更少发生。尤其，白色LED被广泛用作液晶背光模组，就是因为它们可以解决与冷阴极荧光灯有关的问题，像高功率消耗和短生命周期电致发光（EL），并且它们可以确保在顶视图和侧视图的液晶面板均匀的亮度。在普通照明用的白色LED也常使用前一种方法，是因为这种方法LED通常表现出更高的光效和更长的持续时间。
LED荧光粉的特性发挥在生产产量和固态照明性能有着重要作用，杜塔和特亚吉对荧光粉的重要性和荧光粉演产生出白光LED做了一些总结。在各种荧光粉中，钇铝石榴石（YAG）荧光粉和黄色荧光粉通常被用于产生白光的LED。荧光粉的主要性能包括量子效率，温度依赖性，可靠性和颗粒大小。在这些性质中，粒度分布是特别重要的，因为它是在荧光粉的光学性能的主要决定因素。在制造过程中，粒径除了影响光学性能，也涉及到生产成品率，色坐标荧光粉的调整和光的效率。
荧光粉与各组合物的光学性质已经被杜塔和特亚吉深入的研究和总结。然而，荧光粉光学性能可以通过它们的大小进一步制约。对YAG荧光粉的光学特性尺寸效应进行了研究。在这些研究中，显示降低YAG荧光粉粒径可以提高散射率，所以，减小荧光粉粒径可以在成本上更优势。但是，还没有报道粒度对硅酸盐荧光粉对于目前市场的光学特性的影响。通常，粒径在给定的荧光粉的光学性能的影响与荧光粉的量子效率是密切相关的。因为硅酸盐荧光粉具有与YAG荧光粉的量子效率差，对于硅酸盐荧光粉的光学性质和粒径之间的关系必须该被研究。在这项研究中，我们使用商业化的光学特性硅酸盐荧光粉（Sr2SiO4），有三个不同的粒度范围，用来调查对改善的白光LED的光效的潜力。
两年前国内市场出现的YAG 荧光粉，以小颗粒为主，市场上主流产品以中心粒径为7um 左右的所谓正白光YAG 荧光粉，（以下所指的小颗粒均为D50,7um 左右的YAG 荧光粉），其色度坐标x=0.425，y=0.545，峰值波长为540 nm 附近。很多研究院也都围绕着细颗粒和超细颗粒乃至纳米级YAG 做了大量的相关工作。有些人认为白光LED 最好使用小颗粒球形的YAG 荧光粉。但是小颗粒YAG 荧光粉表面积较大，密度小，配成荧光胶之后，致密性相对较好，故粉胶比一般会小于10%，否则会阻碍LED 的出光通道，容易造成色温下降，光效不高，封装后的LED 色差会比较大，20mA 小功率白光LED 封装水平在50~70 lm/W。
随后市场上出现了大颗粒YAG 荧光粉，占主流产品的中心粒径为13um左右，（以下所指大颗粒均为D50 13um左右的YAG）色度坐标x=0.43 ~0.44，y=0.54,峰值波长为550nm 附近。质量相当的YAG 荧光粉封装成20 mA 小功率白光LED 的水平在80~120 lm/W，单颗白光LED 光通量6~7.5 lm/颗。通过研究了大颗粒球形YAG 荧光粉，其中心粒径、色度坐标与主流产品相当，20 mA 小功率正白光LED封装水平为120~142 lm/W，单颗光通量为7.5~9lm/颗。由此可见，大颗粒YAG 荧光粉优于小颗粒YAG荧光粉，光效提高50%以上。很显然从实用封装结果和市场需求趋势看，YAG荧光粉的发展动态是向着高光效、高显色性、耐高温、热猝灭温度高、光衰小的大颗粒方向发展，并向着球形大颗粒YAG 荧光粉方向发展。
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