基于近紫外LED的MgO纳米颗粒对红光磷光体薄膜、红光LED及叠层白光LED效率与色温均匀性的提升

摘要： 基于强散射效应制备了不同MgO纳米颗粒浓度的近紫外（NUV）LED用红色荧光体薄膜（PTFs），并进一步封装成红色LED及叠层白光LED。SEM和XRD显示CaAlSiN3:Eu2+（CASN）与MgO纳米颗粒在硅树脂中均匀分布且晶体结构未改变。当MgO纳米颗粒浓度为15 wt%时，荧光转换效率（PCE）达到最大值83.15%。浓度提升可改善410 nm、627 nm和660 nm光子的空间分布均匀性。荧光寿命表明该数值与浓度变化呈正相关。封装红色LED在15 wt%浓度下光通量达最大值20.337 lm。叠层白光LED显示MgO纳米颗粒浓度可将相关色温（CCT）从4322 K调节至1987 K。相同CCT条件下，红色荧光体浓度仅需1.83 wt%（用量减少56.12%），对应辐射发光效率（LER）和发光效率（LE）分别为296.03 lm W-1和73.72 lm W-1，分别提升11.42%和降低10.14%，显色指数（CRI）从90.6增至91.8，CCT均匀性从82.04%提升至89.27%（增幅8.81%）。研究表明MgO纳米颗粒在制备高品质白光LED方面具有应用潜力。