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荧光粉物理特性对白光LED光输出冷热比的影响

3.3粉胶相容度对WLED光输出冷热比的影响

荧光粉合成以后为了提高产品的稳定性能,通常会采用一定的后处理工艺,例如二次淬火处理、包覆工艺等,使用较多的为包覆工艺,使用的包材为SiO2等材料,但即便采用这样的工艺,往往其热稳定性能特别是反映在WLED光输出冷热比中还是会差强人意。一般当荧光粉在封装过程中与封装胶混合时,可能会在颗粒表面与胶体的接触面上存在一定的空隙,里面可能含有未排出去的空气,致使成品在受热时,热稳定性能存在影响,为了解决此问题。有相关厂家提出了一种全新的后处理工艺,通过一定的包覆手段在荧光粉颗粒表面包含一层特殊的物质,经过特殊处理后的荧光粉放入水中会迅速凝聚成一个大的颗粒,从而防止水分进入,经过此工艺处理的颗粒,在与封装胶体结合时,封装胶体会紧密的包裹在颗粒的表面上,不存在有空隙的问题,增大粉胶相容度,理论上来说,可以提升WLED光输出冷热比[6]。

图1.8 RF-G和CRF-G的热淬灭性能

Fig.1.8 The heat quenching properties of RF-G and CRF-G

本文采用2835的封装形式,目标参数为Ra=80-82,CCT=3000K,采用相同的封装方案,验证改善粉胶相容度与未改善粉胶相容度的荧光粉对WLED光输出冷热比的影响,前述两者分别表示为CRF-G和RF-G。图1.8表示RF-G和CRF-G的热淬灭性能,可以看出随着温度的升高荧光粉的发光亮度呈现出不断降低的趋势,其中CRF-G的递减幅度比RF-G要小,说明就荧光粉本身而言,CRF-G的热稳定性要优于RF-G。

图1.9 RF-G和CRF-G的WLED光输出冷热比关系

Fig.1.7 specific value of photoelectric parameterson ordinary and high temperature of light output with WLED of RF-G and CRF-G

本文就粉胶相容度对WLED光输出冷热比的影响,采用2835的封装形式,目标参数为Ra=80-82,CCT=3000K,采用相同的封装方案,验证改善粉胶相容度的粉体对WLED光输出冷热比的影响,图1.9表示改善的粉胶相容度的CRF-G和未改善粉胶相容度RF-G的WLED光输出冷热比的关系,随着温度的升高成品灯珠光通量的WLED光输出冷热比在不断较小,CRF-G和RF-G在成品中的衰减幅度RF-G最大,CRF-G次之,说明CRF-G的WLED光输出冷热比较好,RF-G的WLED光输出冷热比较差,因此粉胶相容度对WLED光输出冷热比存在影响,经过改善粉胶相容度的荧光粉相比未改善粉胶相容度的荧光粉在WLED光输出冷热比要好。

3.4荧光粉形貌对WLED光输出冷热比的影响

荧光粉的颗粒形貌的完整度、光滑度对其稳定性存在一定的影响。在高温固相法的合成工艺中,固态粉体在高温高压气体保护的环境下,会发生相变,由固相转为固溶态从而发生固相反应,最终在最佳的合成温度和最佳的合成时间的条件下,形成新的固相结晶体,此物相要经过破碎工艺,形成一定颗粒大小的荧光粉,破碎工艺一般在球磨机中进行,延长破碎时间和增大球磨转速致使最小颗粒表面产生破碎痕迹、粘上一定的破碎屑或是颗粒直接被劈成片状,使得粉体颗粒形貌完整度、光滑度不一。通过非正常球磨破碎工艺,使荧光粉的颗粒形貌为不规则或颗粒表面有裂痕,如图2.0所示左图为经过强烈球磨破碎的荧光粉颗粒形貌,右图为正常破碎工艺的荧光粉的颗粒形貌,通过前述分析,可以推断强烈破碎相比正常破碎的颗粒的热稳定性要好。

图2.0左图和右图分别为GRF-N和GRF-V的SEM形貌

Fig.2.0 The SEM morphology of GRF-N (left) and GRF-V (right)

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