论文部分内容阅读
LED(Light Emitting Diode,发光二极管)凭借着节能、环保与长寿命的优势在照明领域获得了广泛的推广应用。白光LED最主要的制造方法是通过蓝光芯片激发荧光粉进行混光,为提高光学品质,荧光涂层往往由多种荧光粉组成。在多种类荧光粉直接混合的荧光涂层中,红色氮化物荧光粉对黄、绿荧光具有较为严重的重吸收作用,导致LED出光效率降低。目前关于减少白光LED中重吸收的研究仅限于垂直方向或水平方向对荧光涂层的整体分割,未针对芯片位置与光强分布进行相应的参数化匹配研究。本文提出白光LED图形化荧光涂层设计与制备方法,从而减少荧光粉的重吸收,提高白光LED的出光效率与光学品质,主要内容如下:(1)白光LED图形化荧光涂层设计。采用不同荧光粉在平面内区域化涂覆的方式,减少不同荧光粉的接触面积与重吸收。结合荧光粉的激发、散射特性,采用Tracepro中进行白光LED图形化荧光涂层位置、尺寸与高度的优化设计,为荧光涂层的制备提供理论方向;(2)白光LED图形化荧光涂层制备。基于图形化荧光涂层的设计,采用脉冲喷涂配合图形化钢网掩膜的方法进行图形化荧光涂层的精准涂覆,并通过优化脉冲喷涂工艺中胶体浓度、喷涂高度、脉冲时序、喷涂间距以及喷涂速度等参数,制备出表面形貌质量良好与涂层厚度均匀性高的图形化涂覆LED器件;(3)白光LED图形化荧光涂层性能研究。测试对比图形化涂覆器件与传统点胶涂覆和直接混合远程涂覆器件在出光效率、显色指数以及色温上的优势;并以实验方式优化图形化涂层的位置、面积与高度,使图形化涂覆与芯片光强分布达到最佳匹配,开发出高光学品质、高出光效率的白光LED;(4)高光学品质色温可调白光LED灯具开发。基于图形化涂覆工艺,在COB(Chip On Board,板上芯片封装)不同区域涂覆不同色温配比的荧光粉,通过调节不同区域的光强比例,设计出色温在2700-6500K内连续可调的色温可调LED;并通过引入具有优异散射特性的光学薄膜,改善色温可调LED的光色空间分布均匀性;