荧光粉封装工艺对白光LED的性能调控

高品质照明是未来照明的发展趋势，人们对光品质、光环境的要求将进一步提高。相比传统照明，利用蓝光发光二极管(LED)芯片激发不同荧光粉转换为高效稳定的白光LED具有更节能、环保的优势。通过蓝色LED芯片激发荧光粉进行封装实验，研究荧光粉封装工艺对白光LED性能的影响。实验结果表明：改变荧光粉种类和涂敷量均会对白光LED色温、显色性、光效等相关参数产生影响。随着涂敷量的增加，导致色温下降。加入红色荧光粉可以提高显色性，黄色荧光粉有助于提升光效。     

YAG荧光粉在白光LED封装中的应用

采用蓝光芯片涂敷黄色钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)荧光粉封装制成白光LED,详细讨论了荧光粉的主波长对白光LED色坐标的影响,同时考察荧光粉涂敷浓度对光效、显色指数的影响。结果表明,随着荧光粉涂敷浓度的增加,制得的白光LED的色坐标x和y可以回归成1条直线,主波长越短的荧光粉其回归直线斜率越大,回归直线相交于蓝光芯片的色坐标点;白光LED的光效和显色指数均随荧光粉涂敷浓度的增加先增加再减少。     

荧光粉在高显色白光LED中的应用技术研究

采用蓝光LED芯片作为激发光源,通过封装试验研究了荧光粉发射波段、蓝光芯片波段、白光LED色温和显色指数的关联性。在分析单一组分荧光粉制作的白光LED的基础上,进一步对双组分荧光粉方案进行了试验研究。结果表明当采用绿光荧光粉配合橙黄光荧光粉的双组分方案后,在光效较普通白光LED下降幅度小于15％的情况下,显色指数Ra得到显著提升（86．7）。     

白光LED用远程荧光技术

新型的远程荧光技术能有效地改善目前封装技术中存在的出光不均匀、色温漂移、芯片发热导致荧光粉性能衰减等缺点,可广泛应用于COB集成封装、大功率LED和贴片型LED封装,或者直接用于制造照明灯具产品,是白光LED制造技术的又一次创新。将远程荧光技术与大功率LED集成封装技术结合制备白光LED光源,结果表明,LED照明器件的光色一致性高,光效可达到100 lm/W,具有广阔的市场前景。     

荧光粉在高显色性白光LED中的应用研究

本文研究了由GaN基蓝光芯片和不同颜色荧光粉组成的三个白光LED系统,提出了改善白光LED显色性的解决方案。研究结果表明,在蓝光LED芯片与黄粉系统中,在一定范围内,随着粉胶比浓度逐渐减小,即增加蓝光出光量,显色指数会逐渐增加,光效持续降低;当采用黄粉和红粉时,发现不仅要观察基本的R1-R8值,还要考查R9-R15值,通过优化黄粉和红粉的比例,可以得到显色指数为81.3的暖白光LED;进一步要使暖白光LED的显色指数达到90或以上,同时又要维持较高的发光效率,证明可以通过采用黄粉＋红粉＋绿粉来代替只用红粉＋绿粉的系统来实现。     

功率型白光LED研究进展

综述功率型白光LED的研究现状和存在的问题,并着重从LED芯片、封装技术和半导体照明灯具三个方面对白光LED的研究方向进行详细的评述。为实现节能、高效、环保的半导体照明,在芯片方面重点开发功率型高效蓝光和紫外LED芯片的半导体照明光源,提高其发光效率;在封装方面研究照明用功率型LED的封装技术,并提高其光提取效率和空间色度均匀性和改善散热技术;在LED灯具方面开发功率型白光LED的半导体照明系统,设计LED专用驱动模块,研究半导体照明灯具的散热技术及其可靠性和色度均匀性问题,解决太阳能电池系统与LED照明系统的集成技术,以及降低半导体照明灯具的成本价格等是我们今后研究的重点。     

高光效荧光粉封装应用研究

采用由新型制备技术合成的超高亮度蓝光转换型LED荧光粉进行了白光LED的封装测试,对比分析了该种荧光粉和市售商用荧光粉物化特性与白光LED的光学特性之间的关联性。结果表明,该种荧光粉由于在微观形貌、温度猝灭以及光效等方面的改善,有效提高了白光LED器件的光学性能,光效提升幅度达12％,1000h光衰小于4％。     

大功率LED的二次光学设计研究

研究大功率LED光源模型中将LED看作朗伯光源的条件。对蓝光LED、白光单芯片LED、白光双芯片LED和白光三芯片LED进行测试,分析不同的芯片排列对LED光强分布的影响。结果发现单颗芯片封装的LED的光强分布并不是理想的朗伯分布。研究LED光源中影响配光曲线的因素。建立朗伯光源模型,得出LED光通最在朗伯模型中的计算方法。将光通矗在朗伯模型下的计算值与实测值进行比较,得出模型中光通量与实际情况下的差别。通过LED的配光曲线分析LED透镜对蓝光和白光光源的光强分布影响。     

大颗粒球形YAG荧光粉的研究

用高温固相法制备了球形YAG,并阐明了大颗粒球形YAG许多优异的特性;荧光粉亮度高;热猝灭温度高,100℃环境温度下无光衰;用大颗粒球形YAG封装的白光发光二极管(LED)光效是小颗粒YAG封装的白光发光二极管(LED)光效的150%~200%。     

“五指握拳”“封装”LED专利

Cree与欧司朗（Osram）宣布,两家已签署全面性的全球专利交叉许可协议。此项协议涵盖双方在蓝光LED芯片的技术、白光LED、萤光粉、封装、LED灯泡灯具,以及LED照明控制系统等领域的专利。     

采用蓝光激发黄色荧光粉生成白光技术的LED光效和显色指数研究

借助计算机辅助分析的方法,针对采用蓝光LED激发黄色荧光粉产生白光的应用,通过遍历若干光谱参数组合,计算出LED光效和显色指数的理论极值,并分析了不同色温下光效、显色指数的相互关系。     

高显色白光LED的荧光粉应用方案初探

重点针对5 700K的正白光,采用绿色、黄绿色及红色荧光粉分别进行了双组分和三组分荧光粉的封装研究,通过分析比较荧光粉的光谱结构、光效和显色指数之间的关联性,确定了具有不同显色指数白光LED对应的荧光粉优选方案.     

超高显色指数、全光谱白光LED封装技术

选取可被蓝光激发的几种重要的LED用荧光粉,研究不同搭配方案对白光LED显色指数R_a,特别是特殊显色指数R_(12)的影响规律,为实现超高显色指数、全光谱白光LED提供封装方案。采用蓝光LED芯片搭配铝酸盐黄绿粉Y_3(Al,Ga)_5O_(12):Ce~(3+)+氮化物红粉(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+),通过调节荧光粉波段及配比,分别在色温T_c=6 000 K、4 000 K、3 000 K时研究实现超高显指的封装方案;添加氮氧化物蓝绿色荧光粉BaSi_2O_2N_2:Eu~(2+),采用蓝光LED芯片+氮氧化物蓝绿粉+铝酸盐黄绿粉+氮化物红粉的封装方案实现全光谱;对添加氮氧化物蓝绿粉对R_a和R_(12)的影响关系进行分析讨论。实验结果表明,添加氮氧化物蓝绿粉后,对白光LED的R_a和R_(12)均有较大的提升作用,并且随色温的升高,对显色指数的提升作用逐渐增强,在T_c=6 000 K、4 000 K、3 000 K时,R_(12)分别增加了22、9和2,特别是在正白色温下,显色指数R_a增幅达到6.7。     

半导体照明与新型显示技术

虽因疫情影响,半导体照明行业受到较大冲击,但基于LED的半导体照明技术仍然在更新换代中,更高效长寿命的外延材料、芯片、器件和封装技术等依然取得了新的技术进步,光效的提高向长波长红黄光波段和短波长紫外波段延伸,通用照明技术也从高光效逐步拓展到全光谱和光谱可调的高品质健康照明领域。疫情使得UVLED在公共场所杀菌、消毒和医学等方面的应用得到迅猛发展,民用小型UV LED产品不断涌现。产业投资热点依然是Mini/Micro LED新型显示技术,伴随着其在高品质照明、汽车照明、高端Mini背光的应用拓展,小尺寸芯片产业成为上游LED企业高附加值的产品系列,新型显示技术将在较小尺寸和超大尺寸两端应用领域得到推广。     

双路不等功率恒定电流输出的LED驱动电路设计

我们提出了在LED光源中加入一组红光LED芯片,并在荧光粉层中减少红色荧光粉的使用量。实验得出,这种光源具有高显色指数、高光效的优点。要实现白光LED达到不同的色温,蓝光LED和红光LED的电流要求不一样,因此设计了一种双路不等功率恒定电流输出的LED驱动电路,能同时为LED光源的蓝光LED和红光LED提供不同的恒定工作电流。封装后的白光LED经过测试结果表明,所设计的电路能够满足白光LED高显色指数、高光效的要求,能够广泛应用于商业照明场合。     

暖白LED极限发光效率的研究

本文结合分析暖白3000K色温LED产品的光视效能、芯片的量子效率、封装取光效率及荧光粉,判断暖白光LED封装器件的最大光效为1651m／W。     

基于电流和双高斯模型的RGB LED光谱仿真与研究

为了探究电流改变对RGB LED芯片光度学、色度学参数产生的影响以及双高斯模型在不同电流下对RGB LED芯片光学特性的预测准确性。结果表明,随着驱动电流IF的增加,红光光谱向长波方向移动,绿光和蓝光光谱产生蓝移,RGB LED芯片的半高宽呈线性增加。不同电流下,双高斯模型拟合得到的光谱与实测光谱接近,红色芯片拟合光谱与实测光谱的相关系数最高为0.993257,绿色为0.994372,蓝色为0.992654,色品坐标(x,y)误差均在3%以内。RGB LED混合高、低色温白光,拟合光谱与实测光谱的相关系数在0.984267以上,拟合色坐标与实测色坐标接近。双高斯模型适用于不同电流下RGB LED混合白光设计,具有一定的理论指导和实践依据。     

纳米SiO_2对远程荧光基白光LED器件性能影响的研究

利用高温热压成型工艺制备纳米SiO_2混合的远程荧光粉膜,并封装成白光LED器件,利用荧光光谱仪、紫外-可见光-近红外光谱仪研究SiO_2浓度和输入电流对远程荧光粉膜和白光LED器件的光谱性能的影响。研究结果表明:膜材料和器件的发射强度随着SiO_2浓度的增加,先提高后降低,在浓度为0.006 3 g/cm~3时,白光LED器件光通量达到360.52 lm,提高了3.82%;器件的色坐标和光谱分布曲线在不同电流驱动下,变幅较小,具有一定的稳定性,蓝光、黄光和白光的光功率均随着电流线性提高,因此,纳米SiO_2在优化白光LED器件封装中具有一定的应用价值。     

相关色温8000～4000K的白光LED的发射光谱和色品质特性

报告和分析 80 0 0、6 40 0、5 0 0 0和 4 0 0 0K色温的白光LED的发射光谱、色品质和显色性等特性 ,它们与工作条件密切相关。随着正向电流IF 的增加 ,色品坐标x和y值逐渐减小 ,色温增大 ,发生色漂移 ,而光通量呈亚线性增加 ,光效逐渐下降。由于在白光LED中发生光转换过程 ,产生光吸收的辐射传递 ,致使白光中InGaN芯片的蓝色电致发光光谱的形状和发射峰发生变化。白光LED的特性在很大程度上受InGaN蓝光LED芯片性能的制约。人们可以实现 80 0 0～ 4 0 0 0K四种色温白光LED ,显色指数高 ,且制作的白光LED的色容差可以达到很小 ,实现优质的白光照明光源1。     

可调色温白光LED能效和显色性仿真分析(英文)

白光LED的能效和显色性是其作为普通照明光源最重要的两项指标,对于可调色温的白光LED照明光源,同时实现高能效和高显色性非常重要。多芯片白光LED的色温、能效(辐射光效)和显色性可以通过选择LED芯片的峰值波长以及改变各个LED芯片的相对功率来进行调节与优化。本文提出了一个新的更接近实际的LED相对光谱功率分布曲线数学模型,在此模型的基础上利用软件仿真的方法分析了可调色温白光LED的能效和显色性,并且给出了几个比较满意的典型结果,可用于指导白光LED的设计,而且运用此方法还可以预测出白光LED在某些物理条件下的极限能效。