Al2O3/YAG∶Re共晶陶瓷及其在白光LED中的应用研究

作者：郭民 杨兴全 刘洋 杨党国 张明福    单位：中国空气动力研究与发展中心 高速空气动力研究所；中国空气动力研究与发展中心 飞行器流体物理全国重点实验室哈尔滨工业大学 复合材料与结构研究所

关键词：水平定向凝固；共晶陶瓷；高速摄像光源；白光 LED；光色电参数

摘  要：为提升白光 LED 在大功率长时间使用过程中的发光性能及寿命，利用水平定向凝固法制备尺寸为 170 mm×90 mm×20 mm 的大尺寸板状 Al2O3/YAG∶Re 共晶陶瓷，研究了共晶陶瓷的微观结构和热稳定性，以及共晶片式大功率白光 LED 器件测试用 COB 芯片的光色电参数。结果表明，共晶陶瓷内均为 Al2O3与YAG两相不规则地互相穿插交替生长，呈现三维互穿网络状结构，且因 Re 掺杂在两相界面上聚集导致共晶内部出现了类似网络状的粗化微观结构区域。共晶陶瓷热稳定性较好。Ce/Y 为 0.25%，Sm/Y 为 0.1%，共晶陶瓷片封装的 COB 芯片光效可达 91.9 lm/W，表明其是一种可代替树脂和荧光粉的新型荧光材料。