1　引　　言

　　白光LED 具有发光效率高、寿命长和环保等优点，被认为是最具应用前景的新一代照明光源之一。其中，利用黄色荧光粉封装的白光LED，因制作工艺简单，是通用照明中最常用的一种工艺。蓝光LED 激发黄色荧光粉，会产生黄绿光，可以与透光荧光粉的蓝光混合成白光。在蓝光激发黄色荧光粉的过程中，会有一部分光能都转化成热能，再加上芯片工作时传导到荧光胶上的热量，荧光粉通常处于高温状态，导致白光LED 光衰较快。Yan等[1]通过模拟发现，白光LED 工作时，荧光胶的温度比芯片结温还高。由于荧光胶的热导率偏低，过高的温度会引起诸如波长红移、量子效率降低、荧光胶退化等问题，甚至会使荧光胶碳化[2-4]。

　　由于白光LED 主要使用的荧光粉是YAG 荧光粉，Zhang等[5]研究了YAG∶Ce3+ 荧光粉的激发光谱和发射光谱，发现随着温度的升高，荧光粉的发光强度下降，在同种温度下，使用340nm 激光激发得到的发射光谱的衰减率比使用460nm 激光激发得到的发射光谱的衰减率小。Shao等[6]在YAG 荧光粉中掺杂Gd和La并研究了其发射光谱和热稳定性，发现当温度从25 ℃升高到200 ℃时，掺杂了Gd和La的荧光粉比普通YAG 荧光粉具有更高的热稳定性，衰减率降低了约7%。用于激发紫外光的具有良好热稳定的荧光粉材料也一直有人研究。Jong等[7]研究了紫外光激发的碱土金属硅酸盐荧光粉在不同温度下的光谱曲线，发现随着温度的升高，Sr2SiO4、Ca2SiO4 和Ba2SiO4 在370nm 的激发光下得到的光谱强度都呈现下降趋势。Wu等[8]研究了一种近紫外光激发的蓝绿色荧光粉LiBaPO4∶Eu2+ ，当温度从270 ℃ 升到450 ℃ 时，其发光效率衰减率低于常用的YAG 荧光粉。Bandi等[9]研究了一种近紫外光激发的蓝色荧光粉NaSrPO4∶Eu2+ ，当温度从25 ℃升到200 ℃时，其发光效率衰减率低于常用的YAG 荧光粉，表现出良好的热稳定性。LED 封装中，荧光粉的封装位置也能有效地提高荧光粉的热学性能。Hwang等[10]研究了LED封装中荧光胶和芯片的相对位置对LED 寿命的影响，发现荧光胶在远离芯片时比荧光胶紧密贴合芯片时的温度低。Lago等[11]对这种荧光胶远离芯片的LED 封装结构进行了可靠性实验，证明这种封装结构具有良好的可靠性。不同掺杂元素对Ce∶YAG 荧光粉发射光谱的发射峰位置和强度均会产生影响[12]，Ce∶YAG 单晶对白光发光二极管性能的影响也有研究[13]，此外还有基于离子注入法在金刚石薄膜中注入不同剂量的Ce3+ 的电致发光特性研究[14]。

　　目前荧光粉的外量子效率普遍不高，尤其是氮化物的荧光粉，效率在40% ～70% 附近[15-17]。而YAG 效率相对较高，但品质好的YAG 黄色荧光粉的外量子效率也仅有87%左右[18]，其余的能量更多的是以热量释放。

　　基于以上的研究，本文将通过实验研究YAG荧光粉与LED 芯片的相互热影响对HPLED 器件发光性能的影响，其中关于LED 芯片热量对荧光粉的影响，实验中通过制冷温控板控制LED 器件的光学稳定性，用外部独立加热的方式作为热源(LED芯片的温度)来控制荧光胶/荧光粉、硅胶温度变化，然后测试相关光学性能，并通过不同的荧光粉涂覆量验证了荧光粉的热释放对LED 芯片结温的影响。