LED封装中荧光粉的选择与解决方案

时间:2013-04-26来源:网络
Sr3SiO5:Eu2+为例,对基质晶体结构、光谱特性和热稳定性进行介绍。

  图4为Sr2SiO4的晶体结构图(斜方晶系),空间群Pmnb[4]。晶胞中同时存在两个位置的Sr,即Sr1和Sr2,分别为8配位和7配位。

  图5为Sr2SiO4:Eu2+的激发光谱和发射光谱[3],激发光谱为200nm~500nm的宽带,可与紫外LED、近紫外LED和蓝光LED芯片配合封装白光LED。发射峰为中心位于550nm的宽带发射,归属于Eu2+的4f65d1-4f7跃迁。

  图6为Sr2SiO4:Eu2+在不同温度下的发光强度的变化。从图中可以看出,温度为100℃时,发射峰强度下降至常温下的73%左右。并且,当温度超过100℃后,发光强度开始迅速下降,至250℃时,其发光强度仅为常温下的8%。由此可见,其热稳定性较差。

  图7为Sr3SiO5的晶体结构图(四方晶系),空间群P4/nccS[5]。晶胞中同时存在两个位置的Sr,即Sr1和Sr2,均为6配位。

  图8为Sr3SiO5:Eu2+的激发光谱(a)和发射光谱(b)。激发光谱覆盖350nm~500nm的范围,因而可作为紫外LED、近紫外LED和蓝光LED芯片用荧光粉。发射峰为中心位于589nm的宽带发射,归属于Eu2+的4f65d1-4f7跃迁。可与黄粉配合使用以提高白光LED的显色指数。

  图9为Sr3SiO5:Eu2+在不同温度下的发光强度的变化。从图中可以看出,温度为100℃时,发射峰强度下降至常温下的92%。并且,当温度超过100℃后,发光强度下降迅速加快。至250℃时,其发光强度仅为常温下的46%。热稳定性相对较差。据有关报道称,可通过掺杂少量的Ba来改善其热稳定性。

  正硅酸盐荧光粉最早的专利是通用电气于1998年11月30日申请美国专利US 6,429,583。随后,德国欧司朗申请了SrBaSiO4:Eu2+专利,美国专利号:US 7,064,480,优先权日为2000.7.28。接着,德国布赖通根荧光灯厂(LWB),日本丰田合成 (Toyoda Gosei)和奥地利锐高 (Tridonic)联合申请了含Sr、Ba和Ca的正硅酸盐荧光粉专利,美国专利号:US 6,809,347,优先权日为2000.12.28。Sr3SiO5:Eu2+的专利最早见于韩国化工研究院(KRICT)申请的专利,美国专利号:US 7,045,826,优先权日为2003.3.28。

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关键词: LED封装 荧光粉

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