发光二极管LED(Light Emitting Diode)具有节能、环保、响应速度快、寿命长、轻便等优势的新一代绿色光源。目前,半导体LED固体照明正逐步取代传统的白炽灯、荧光灯等老一代照明光源,它正渐渐渗透到人们的日常生活当中。但半导体LED固体照明的发光效率提高越来越困难,而对于长波段蓝光LED芯片(462.5-470nm),尚无成熟的封装技术获得高光效高显色性白光LED,半导体LED固体照明在应用中还有很多实际问题需要去探索。本文从LED结构设计和封装技术出发来提升大功率白光LED的照明性能。本文分别采用了仿流明、集成、COB封装三种不同的封装结构进行研究,取得了以下有意义的研究成果：1、我们利用长波段(462.5-470nm)芯片,封装出高显色性高光效的白光LED。我们提出了五种方案,对所制备出的五种方案样品器件进行光色电测试,所测试出的发光效率和显色指数进行横向对比及讨论,测试结果发现只有采用蓝光芯片+黄光荧光粉(530nmYAG)+红光荧光粉(氮化物)的这种方案进行封装才能达到较好的效果,测试出发光效率为110.031m/w,显色指数为80.76,从而实现了在保持较高光效的情况下,获得的白光LED显色效果可以对色彩进行正确判断。我们应用价格成本相对低廉的长波段蓝光LED芯片(462.5-470nm)封装获得了高光效高显色性的白光LED,这对于降低LED固体照明应用成本、推进LED产业化具有重要意义。2、我们利用垂直结构的LED芯片封装实现50W的串并联连接,且采用各芯片的间距为2mm进行封装,制备了该集成器件样品。测试出此器件的驱动电压为30.2V；发光效率为95.1591m/w,并对其芯片间距对器件的发光效率的影响进行了讨论。我们发现此器件具有高驱动电压,较好的发光效率,该器件为LED芯片在固体照明中提供了一种新的工艺设计路线。3、在封装材料,封装工艺流程相同等的前提下,我们研究了不同芯片排布方式对COB封装器件性能的影响。我们筛选出了圆形结构、三角形结构、矩形结构COB,三种结构COB芯片水平间距都为2mm。我们分别制备了三种结构的样品并对三种样品进行光色电测试。我们发现矩形结构的COB发光效率最高,达到了93.491m/w。不同的形状结构排布会导致芯片发光区域不同,会影响器件的发光效率。由于矩形结构COB的芯片主要是集中在基板的中心,发光区域相对比较平衡,因此,发光效率相对较高。通过以上样品的测试结果及分析,对于COB封装来说,我们认为芯片集中在支架的中心区域的排布其发光效率会相对更高,可以运用到实际工艺生产中,获得一种提高发光效率的芯片排布设计工艺。