LED封装中荧光粉的选择与解决方案

　　LED荧光粉的专利地图见图17，美国科锐公司(CREE)最早申请了LED的转换原理。随后，日亚化学、欧司朗和通用电气陆续申请了YAG粉、TAG粉和258氮化物，Ba2SiO4:Eu荧光粉专利。

　　二、白光LED的荧光粉解决方案

　　对于不同色温白光LED，所选用的荧光粉会根据显色指数进行相应地调整(详见表2)。一般来说，如果要获得高显色指数LED或暖白色LED，需要加入红粉。对于正白色和冷白色的LED，只需要加一种黄粉即可。

　　荧光粉本身的各种参数对于封装后的LED性能来说影响重大，具体的对应关系见下图18。荧光粉的组成决定了其色坐标，相应地会影响LED的相关色温。荧光粉的颗粒大小影响其发光亮度，一般来说，大颗粒获得的亮度高，颗粒呈球形也有利于提高发光效率。粒度分布越宽，宽度系数(D90-D10)/D50也就越大，导致封装落Bin率降低，同时使LED出光均匀性受到一定影响。颗粒的表面形貌如存在缺陷，也降低其老化性能，进而影响LED的使用寿命。

　　我们选择两种不同形貌的YAG荧光粉，分别做了扫描电子显微镜(SEM)，激光粒度分布和封装成3528白光LED后的色坐标测试。图19为不同形貌的YAG粉的SEM图，从图中可以看出，样品(a)的颗粒基本上近似于球形，表面光滑，基本无破碎的痕迹，而样品(b)则呈不规则的形状，表面粗糙，有明显的破碎的痕迹。

　　图20为这两种YAG粉颗粒的粒度分布图。样品(a)的粒度分布较窄，宽度系数(D90-D10)/D50=1.34，而样品(b)的粒度分布较宽，宽度系数(D90-D10)/D50=1.98。

　　图21为不同形貌YAG粉在相同封装工艺、条件下封装的3528白光LED落Bin图。从图中可以看出，宽度系数为1.34的样品(a)封装出来的LED的落Bin更为集中，色坐标CIEx和CIEy的标准差分别为0.002046和0.004052，而宽度系数为1.98的样品(b)封装出来的LED的落Bin图较为分散，色坐标CIEx和CIEy的标准差分别为0.002415和0.00438，明显大于前者，说明荧光粉粒度分布会显著影响白光LED封装落Bin，从而影响白光LED封装成品率。