低色溫高顯色性白光LED的研究
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采用類似方法，Takeshi FUKUI等人[9]的研究表明，近紫外LED激發(fā)分層的三基色熒光粉（ML-R/G/B）產(chǎn)生的白光LED效果比激發(fā)混合的三基色熒光粉所產(chǎn)生的白光要好。實(shí)驗(yàn)測(cè)得近紫外LED激發(fā)分層的三基色熒光粉（R/G/B）獲得的白光的Tc和Ra分別為2,613K和94,光通量為8.22 lm,而激發(fā)混合的三基色熒光粉獲得的白光的Tc和Ra分別為4,375K和83,光通量為7.82 lm.這是因?yàn)樵诨旌蟁GB熒光粉的LED中，紅色熒光粉會(huì)吸收周圍附近藍(lán)、綠色熒光粉被紫外激發(fā)的藍(lán)、綠光，而在分層的R/G/B熒光粉的LED中，由于紅色熒光粉在最底層，不會(huì)吸收上層的藍(lán)、綠熒光粉被紫外激發(fā)的藍(lán)、綠光。除了用近紫外LED激發(fā)三基色熒光粉外，Jong Su Kim等人[10]采用375nm近紫外LED芯片激發(fā)Sr3MgSi2O8:Eu2+（藍(lán)和黃）或Sr3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+（藍(lán)、黃和紅）單一白光熒光粉，獲得的白光LED在 Tc=5,892K下的Ra=82,在Tc=4,494K下的Ra=92.本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/169211.htm
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：（1）在低色溫情況下，顯色指數(shù)高；（2）光色與色溫可調(diào)。其缺點(diǎn)是：（1）高發(fā)光效率的功率型近紫外LED芯片不容易制作，價(jià)格昂貴；（2）封裝材料（如硅膠等）在紫外光的照射下容易老化，壽命縮短；（3）近紫外激發(fā)的RGB熒光粉光轉(zhuǎn)換效率不高；（4）存在紫外線泄漏的安全隱患。
1.3藍(lán)光LED芯片激發(fā)熒光粉
1.3.1 藍(lán)光LED激發(fā)單色熒光粉
目前，白光LED主流的制備方法是藍(lán)光LED芯片激發(fā)YAG:Ce3+黃色熒光粉。鄭代順等人[11]采用藍(lán)光LED分別激發(fā)兩種單色黃色熒光粉YAG:Ce3+,得到的白光LED的Tc和Ra分別為5,000K、64.6和4,000K、69.3,但其器件的光通量Φ和發(fā)光效率η達(dá)到了27.7 lm、23.98 lm/W和25.5 lm、22.91 lm/W.該方法的優(yōu)點(diǎn)是可獲得光通量和發(fā)光效率較高的白光；缺點(diǎn)是難以得到低色溫高顯色性的白光，由于光譜中缺少紅光成份，所以色溫高而顯色性差。目前，藍(lán)光LED芯片和YAG:Ce3+黃色熒光粉混合的方案難以實(shí)現(xiàn)在4,000K以下的低色溫且Ra>80高顯色性的白光LED[12].
1.3.2 藍(lán)光LED激發(fā)雙色熒光粉
鄭代順等人[11]采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)黃色和紅色熒光粉得到的白光LED的Tc和Ra分別為3,200 K和83.2,但由于目前紅色熒光粉的轉(zhuǎn)換效率較低，在同樣的工作電流下，器件的Φ和η只有14.1 lm和12.72 lm/W.吳海彬等人[13]采用紅、綠兩種熒光粉通過(guò)藍(lán)光LED激發(fā)制成1W白光LED,并通過(guò)合理匹配紅、綠熒光粉和硅膠三者之間的比例，可以實(shí)現(xiàn)在2,700~13,000K之間的任一色溫區(qū)，顯色指數(shù)均能達(dá)到90以上，在4,000K以下的低色溫區(qū)，顯色指數(shù)可以達(dá)到96.但是在4,000K以下的低色溫區(qū)，其發(fā)光效率較低，且20 lm/W,這是因?yàn)榧t、綠熒光粉轉(zhuǎn)換效率較低。Rong-Jun Xie等人[14]采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)Ca0.995Yb0.005Si9Al3ON15和Sr2Si5N8:Eu2+兩種氮氧化物/氮化物熒光粉獲得了色溫可調(diào)（2,700~6,700K）、顯色指數(shù)較高（82~83）的白光。同樣該方法的缺點(diǎn)是粉體的轉(zhuǎn)換效率不高，發(fā)光效率有待提高。
1.3.3藍(lán)光LED激發(fā)三色熒光粉
Naoki Kimura等人[15]采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)β-SiAlON:Eu綠色熒光粉、Ca-α-SiAlON:Eu黃色熒光粉和CaAlSiN3:Eu紅色熒光粉，獲得了色溫從冷白到暖白可調(diào)、顯色指數(shù)為80的白光。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)調(diào)整三種熒光粉的比例來(lái)獲得一定范圍的可調(diào)色溫；缺點(diǎn)是熒光粉的轉(zhuǎn)換效率不高，粉體不易混合等。
1.3.4藍(lán)光LED激發(fā)四色熒光粉
Naoki Kimura等人[15]通過(guò)藍(lán)光LED激發(fā)四種混合的氮氧化物/氮化物熒光粉（β-SiAlON:Eu綠色熒光粉、Ca-α-SiAlON:Eu黃色熒光粉、CaAlSiN3:Eu紅色熒光粉和BaSi2O2N2:Eu碧藍(lán)熒光粉）制備出在寬范圍波動(dòng)的色溫下（2,900~7,000K）高顯色指數(shù)（95以上）的白光LED.特別是獲得了色溫Tc為2,900K和顯色指數(shù)Ra為98的白光LED,而且光效也較高，達(dá)28 lm/W.這是通過(guò)調(diào)節(jié)四種熒光粉的比例來(lái)獲得的不同色溫下不同顯色指數(shù)的白光LED.
采用藍(lán)光LED激發(fā)四種混合的氮氧化物/氮化物熒光粉，其優(yōu)點(diǎn)是可以在低色溫的情況下獲得較高顯色指數(shù)的白光LED,且色溫可調(diào)，缺點(diǎn)是該方法所采用的熒光粉制備技術(shù)不成熟，且多種粉體混合較為困難。
評(píng)論