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白光LED(简称WLED)以其寿命长、发光效率高以及节能环保无污染等优势逐渐在照明领域兴起。目前,商业化的白光LED的主要实现形式是蓝光LED芯片结合YAG:Ce3+黄色荧光粉,但用于封装荧光粉的树脂导热性差,散热困难,随着LED温度升高易导致荧光粉光转换效率下降继而引发LED发光效率降低等一系列问题。为了解决上述问题,本课题采用水平定向凝固法生长YAG:Ce3+-Al2O3共晶荧光陶瓷来替代YAG:Ce3+荧光粉。采用水平定向凝固这种生长单晶的方式生长出了尺寸大小为147mm×150mm×10mm的YAG:Ce3+-Al2O3共晶荧光陶瓷,并对生长出的YAG:Ce3+-Al2O3共晶荧光陶瓷进行各项性能测试,分析其替代YAG:Ce3+荧光粉的可行性,并为找到共晶荧光陶瓷封装白光LED的最佳的参数提供可参考性意见。对YAG:Ce3+-Al2O3共晶荧光陶瓷进行了XRD、SEM分析,结果显示共晶荧光陶瓷只包含YAG和Al2O3两相,两相相互交替呈不规则生长,形成三维贯穿网络体系结构。对共晶荧光陶瓷进行XPS分析,发现共晶荧光陶瓷中Ce离子已全部转化为Ce3+,在1000oC下退火2h后Ce离子价态并未发生变化。测得共晶荧光陶瓷的维氏硬度为15.6GPa,较高的硬度增大了共晶荧光陶瓷封装成的LED难度。采用原子力显微镜测试了共晶荧光陶瓷抛光前后粗糙度的变化,由于粗糙度会影响共晶荧光陶瓷片对光的吸收效率,因此适当地抛光可以提高白光LED的发光性能。测试了共晶荧光陶瓷的激发光谱和发射光谱,激发光谱有两个峰分别位于345nm和470nm处,470nm处激发峰较强,处于蓝光波段;用波长为455nm的蓝光激发得到发射光谱,发射范围在485nm~670nm之间,中心波长为555nm处于橙黄光波段,两光谱匹配良好,且随温度变化发射光谱的中心波长基本不变。对YAG:Ce3+-Al2O3共晶荧光陶瓷片封装LED量子效率测试的结果显示,随共晶荧光陶瓷片厚度的减小量子效率升高;共晶荧光陶瓷封装LED的量子效率明显低于荧光硅胶片封装LED的量子效率,出现这种情况是由于Ce的掺杂量过高。此外,还测试了共晶荧光陶瓷封装LED的有关光色电参数,结果显示:共晶荧光陶瓷片封装的LED的发光效率随厚度的减小发光效率升高,但发光效率小于荧光粉硅胶片封装的LED,原因与量子效率较小相同;共晶荧光陶瓷片封装的LED的色坐标、色温及显色指数都优于荧光粉硅胶片封装的LED,且在一定程度上减薄共晶荧光陶瓷片的厚度可以提高LED各方面光色电性能,如色坐标、色温、显色指数等。