[Admin]

Желтые люминофоры, применяемые в производстве белых светодиодов



Введение

Большей частью белые светодиоды изготавливаются на основе синего кристалла (InGaN) и желтого люминофора. В данное время этот способ наиболее оправдан с точки зрения эффективности и технологичности производства. В этой статье рассматриваются желтые люминофоры, используемые лидерами производства белых светодиодов.
В таблице представлены параметры люминофоров, используемых лидерами производства белых светодиодов. Данные приведены на основе информации, опубликованной производителями светодиодов.

Некоторые параметры желтых люминофоров, применяемых в белых светодиодах



1 Длина волны максимума излучения люминофора
2 Доминантная длина волны излучения люминофора
3 Коррелированная цветовая температура излучения светодиода

По спектральным данным, желтые люминофоры, применяемые большинством производителей, являются модифицированными вариантами иттрий-алюминиевого граната, легированного трехвалентным церием (ИАГ). Спектр люминесценции этого люминофора характеризуется длиной волны максимума в диапазоне 530..560 нм и доминантной длиной волны в диапазоне 540..575 нм. Длинноволновое плечо спектра имеет большую протяженность, чем коротковолновое (см. рис.).



Диаграмма цветности МКО1931 с цветовыми координатами излучения ИАГ, а также спектры излучения модифицированного и классического ИАГ

Модифицирование спектра люминесценции ИАГ, показанное на рис., осуществляется легированием гадолинием и галлием. При этом добавка гадолиния увеличивает длину волны максимума и доминантную длину волны, а добавка галлия – уменьшает.
Интересны спектральные данные люминофора, применяемого в Cree, Inc. Судя по форме спектра⁵ и относительно большой доминантной длине волны (более 575 нм), кроме ИАГ в состав покрытия белого светодиода входит люминофор с красным спектром излучения.
Белые светодиоды, изготовленные с применением люминофора ИАГ, характеризуются коррелированной цветовой температурой излучения более 4000 К. Это наблюдается для всех вариантов, приведенных в таблице.

Прогноз

Какие еще могут быть варианты желтого люминофора для применения в белых светодиодах, кроме ИАГ? В таком применении необходимы хорошая устойчивость люминофора к температурному тушению и высокая стабильность его свойств. Поэтому привлекают внимание люминофоры на основе силикатных и оксинитридных систем.
К настоящему времени для силикатных люминофоров не достигнуто такое же высокое значение квантовой эффективности, как для ИАГ (более 90 %). Создание оксинитридных люминофоров сталкивается с трудностями из-за более сложного синтеза нитридных систем по сравнению с оксидными. Поэтому развитие в этом направлении обусловлено совершенствованием морфологии и структуры силикатных люминофоров и отработкой условий синтеза оксинитридных люминофоров.

Заключение

1. Все или по крайней мере большинство производителей белых светодиодов используют в качестве желтого люминофора иттрий-алюминиевый гранат, легированный церием.
2. Применяемый ИАГ модифицирован с помощью добавок гадолиния или галлия, что обеспечивает сдвиг его спектра люминесценции в длинноволновую или коротковолновую сторону, соответственно.
3. Люминофор, используемый в Cree, Inc., вероятно, является двухкомпонентным составом, содержащим ИАГ и какой-то красный люминофор.
4. Кроме ИАГ, возможно применение в белых светодиодах силикатных и оксинитридных люминофоров.
5. Для этого требуется совершенствование морфологии и структуры силикатных люминофоров и улучшение синтеза оксинитридных люминофоров.

Анатолий Феолентов.

Ссылки

4 Luxeon warm white emitter and star technical datasheets http://www.lumileds.com/docs.cfm?docType=3
5 XLamp 7090 Binning and Labelling (XL Series) http://www.cree.com/products/lightleds_docs.htm
6 Dragonpuck datasheet http://www.osram.com/products/led-systems/dragonpuck.html
7 Specification on LD-700AWN1–70 http://www.cotco.com/en/led_lamps_detail.asp?ID=208
8 Specification on NCCW022 http://www.nichia.com/specification/powerled/NCCW022.pdf
9 Specification on PLCC2 type white http://www.toyoda-gosei.com/led/products/pdf/E1S42-AW0C6–03.pdf
10 GELcore LLC information http://www.gelcore.com/literature/PowWhDataWEB 10_22_04.pdf
11 Specification on power white LED W10190 http://www.seoulsemicon.co.kr/_homepage/home_kor/product/spec/X10190.pdf
12 Intematix Inc. information on LED phosphors http://www.intemati******/phosphor.html