Un nouveau procédé renforce le verre YAG Ce pour l'éclairage haute puissance

Lorsque les puces LED à haute puissance fonctionnent à leur maximum, elles génèrent une chaleur importante.provoquant souvent une jaunisse des matériaux d'encapsulation de phosphore traditionnels et une perte d'efficacité due à une stabilité thermique insuffisante. Achieving the delicate balance between high luminous efficiency and long lifespan in high-power lighting applications—such as laser lighting and automotive headlights—presents both a materials science challenge and a packaging technology dilemma.

Les matériaux d'encapsulation de phosphore traditionnels sont confrontés à une dégradation grave des performances dans les scénarios d'éclairage à haute puissance.Alors que le frittage à haute température conventionnel peut produire du phosphore dans le verre (PiG)En outre, les réactions interfaciales entre la matrice et le phosphore créent des couches nocives, réduisant considérablement l'efficacité lumineuse.

En revanche, les procédés de remuage à basse température émergents optimisent les formulations de matrice de verre pour réduire les températures de traitement tout en préservant l'intégrité cristalline du phosphore.Cette innovation marque un pas en avant important dans la résolution des problèmes de stabilité thermique.

L'étude a utilisé un système SiO2-P2O5-Al2O3-Na2O-K2O-BaO comme matrice de verre, avec un contrôle précis des ratios des composants (40:6:25:15:10:4) pour créer un réseau de verre optimisé:

• Amélioration des performances:Le Na+ et le K+ réduisent efficacement le point de fusion du verre, tandis que le Ba2+ améliore considérablement la résistance mécanique.
• L'innovation dans les procédés:Les chercheurs ont remplacé la co-sintration traditionnelle à haute température par une technologie de mélange à basse température pour disperser uniformément les phosphores YAG:Ce dans la matrice de verre.Traitement à 750 °C pour minimiser les dommages au réseau de cristaux de phosphore.

Une comparaison exhaustive entre les échantillons PiG (méthode de remuement) et S-PiG (santé traditionnelle) a révélé:

• Efficacité quantique (IQE):Les échantillons de PiG ont atteint un rendement quantique interne de 88,03% ≈ près de 93,72% ≈ du phosphore d'origine et ont largement surpassé les performances du S-PiG traditionnel (84,97%).
• Stabilité thermique:À 423 K, PiG a maintenu 92,6% de l'intensité de luminescence initiale contre 90,3% de S-PiG.
• Conversion photoélectrique:Sous une excitation laser bleue de 4,26 W/mm2, PiG a démontré une efficacité lumineuse de 222,41 lm/W. Même à un courant élevé (1000 mA), il a conservé une efficacité initiale de 73,2%.présentant une résistance thermique exceptionnelle.
• Microstructure:L'imagerie HRTEM a confirmé des interfaces transparentes phosphore-verre dans les échantillons PiG, avec des grilles cristallines intactes (espacement 0,31 nm), prouvant la supériorité de la méthode de remuement pour prévenir la corrosion des interfaces.

This research successfully resolves the longstanding conflict between thermal stability and luminous efficiency in high-power LED packaging through optimized glass matrix composition and low-temperature processingLa méthode innovante de mélange réduit non seulement les coûts de production, mais améliore également la fiabilité des matériaux dans des conditions extrêmes.ouvrant la voie à l'adoption commerciale dans les appareils d'éclairage blanc à haute puissance de nouvelle génération.