功率型白光LED懸空熒光粉涂層工藝的研究.pdf

1、自從19世紀(jì)白熾燈出現(xiàn),人類就沒有停止過對(duì)照明光源的研究,相繼出現(xiàn)了熒光燈、高壓放電燈等新的照明光源,照明效果以及光效得到不斷提高。20世紀(jì)末,白光發(fā)光二極管(LED)問世,與傳統(tǒng)光源相比,其安全、高效、環(huán)保的性能在這樣一個(gè)提倡綠色環(huán)保的社會(huì)里受到格外的關(guān)注。
　　 由于PC(Phosphor converted)白光LED的發(fā)光效率逐年增加,目前實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)已超過2001m/w,受到了廣泛關(guān)注。對(duì)于PC-LED,熒光粉層的幾何結(jié)

2、構(gòu)、性能決定白光的色溫、色均勻性、顯色指數(shù)等參數(shù),因此熒光粉涂層工藝成為PC-LED封裝工藝中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。點(diǎn)膠工藝是目前工廠中普遍采用的熒光粉涂層工藝,該工藝操作簡單,但熒光粉層厚度不均勻,且難以控制,影響了白光LED的空間色均勻性。
　　 鑒于點(diǎn)膠工藝的缺陷,提出了一種新的熒光粉涂層工藝,該工藝是將水溶性感光膠的平面涂層技術(shù)與熒光粉層懸空結(jié)構(gòu)相結(jié)合,得到高效、均勻的白光LED。
　　 本文主要工作和相關(guān)結(jié)論如下:

3、
　　 1.通過蒙特卡羅法建立不同封裝結(jié)構(gòu)的白光LED模型,分析封裝材料、熒光粉層厚度、芯片出光角度以及不同封裝幾何結(jié)構(gòu)對(duì)白光LED性能的影響,模擬結(jié)果顯示:懸空熒光粉涂層工藝得到的白光LED與點(diǎn)膠工藝相比光效提高26％；通過模擬熒光粉層厚度均勻的保形平面涂層工藝的白光LED光斑,對(duì)比不同位置的光斑色坐標(biāo),得到結(jié)論:即使是厚度均勻的熒光粉層,得到的白光色均勻性依然較差,分析造成該缺陷的原因,同時(shí)提出了解決空間色均勻性問題的新方案

4、；
　　 2.開展基于聚乙烯醇+重鉻酸銨的水溶性感光膠的平面涂層工藝的研究,結(jié)合自曝光工藝實(shí)現(xiàn)熒光粉層厚度與芯片的光強(qiáng)相匹配,使熒光粉層厚度具備自適應(yīng)的特點(diǎn),白光光斑在不同空間位置的黃藍(lán)比例保持一致,解決光斑空間色均勻性問題。通過對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化得到理想的熒光粉涂層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了理想的均勻白光LED,完成了保形平面涂層和熒光粉懸空涂層的封裝工藝；
　　 3.測試不同封裝結(jié)構(gòu)的白光LED的光斑均勻性、光譜色度以及光效。測試結(jié)