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随着白光LED技术的发展,即效率的提高和成本的不断降低,全世界范围内,半导体照明已经成为了具有重大经济与社会意义的高新技术产业。本文的主要工作是围绕LED产业链中的封装技术环节,开展功率型白光LED新型荧光材料与技术的研究,并就传统封装方式与新方案进行了对比分析,最后从实验上实现并验证了新的方案在功率型白光LED封装中应用的可行性和优势。
本文采用化学共沉淀法和真空烧结技术等方法来制备Ce:YAG荧光陶瓷材料和采用溶胶凝胶法制备SiO2-YAG:Ce3+玻璃荧光体,并对这两种荧光材料在大功率白光LED封装中的应用进行研究。具体内容如下:
其一,系统研究了近年来,国内外用于白光LED封装的新型玻璃陶瓷荧光材料的最新进展。
其二,利用真空烧结技术制备了一种可用于白光LED封装的Ce:YAG陶瓷荧光体,用X射线衍射仪、光致发光激发谱、光致发光谱等测试手段对这种陶瓷荧光体进行表征。证明了其寿命及稳定性远远好于采用传统方式封装的白光LED。研究结果表明,该Ce:YAG陶瓷荧光体是一种非常适合大功率白光LED封装的荧光材料。
其三,采用溶胶-凝胶法制备了有机改性SiO2-YAG:Ce3+玻璃荧光体,并对其组成、结构、光学性质等进行了测试分析.将所得的荧光体成功用于白光LED的封装,通过与相同芯片的传统YAG:Ce3+荧光粉混合环氧树脂封装的白光LED对比,结果表明,该SiO2-YAG:Ce3+玻璃荧光体是一种潜在的无环氧树脂的白光LED用荧光体,为白光LED的封装提供一种新的方案.
其四,阐述了白光LED器件的结构和原理,并就传统封装工艺的局限性进行了分析。研究了目前功率型白光LED封装结温和热阻的计算、测量及其影响。
本文围绕大功率白光LED封装新型荧光材料及技术进行研究,探索实现高效率、高稳定性白光LED的封装新方法,对克服传统白光LED封装工艺缺陷,促进白光LED的发展具有一定的现实意义。