光固化时间对白光LED光学性能影响

在贴片式白光LED封装中的荧光粉涂覆环节采用光固化的方法,研究UV固化时间对LED光学性能的影响。实验选取了九种固化时间,对封装出来的样品进行外观物理特性的观察测试并对完全固化的样品进行恒流老化和光度色度参数测试。结果表明:固化时间大于120 s时胶体基本固化;不同固化时间样品的峰值波长、色温、显色指数的最大值与最小值分别平均相差约1.2 nm、200 K、1.3个单位;固化时间大于210 s时,光通量的衰减率明显大于其他固化时间。该光固化胶在106.6 mW/cm2的紫外光功率密度下,固化120~180 s较为合适。从光学的角度探讨固化时间对LED性能的影响,对光固化技术在LED封装上的应用具有指导意义。     

驱动电流对大功率白光LED荧光粉转换效率的影响

对4种1W白光功率LED进行了100～900mA的变驱动电流光学特性试验。分析了荧光粉转换效率随驱动电流变化的内在机理,一是由于驱动电流增大导致蓝光芯片内量子限制斯塔克效应引起峰值波长蓝移,致使蓝光与荧光粉的匹配程度降低;二是由于驱动电流增大导致器件温度升高,荧光粉的非辐射增多,且其激发态能级分裂加剧,导致部分能量降低,黄光波长出现红移现象。通过分析上述两种因素的综合作用,得出了荧光粉转换效率随驱动电流变化的规律,并据此提出改进白光LED驱动电流特性的建议。     

大功率白光LED封装技术的研究

详细分析了照明用大功率LED的封装技术,在大量实验的基础上,提出了一些具体的解决方案,设计了独特的封装结构.介绍了在色度稳定性与均匀性、改善散热条件等方面所作的探索,并对LED驱动电流和发光色温的关系进行了讨论.     

大功率白光LED封装设计与研究进展

封装设计、材料和结构的不断创新使发光二极管(LED)性能不断提高.从光学、热学、电学、机械、可靠性等方面,详细评述了大功率白光LED封装的设计和研究进展,并对封装材料和工艺进行了具体介绍.提出LED的封装设计应与芯片设计同时进行,并且需要对光、热、电、结构等性能统一考虑.在封装过程中,虽然材料(散热基板、荧光粉、灌封胶)选择很重要,但封装工艺(界面热阻、封装应力)对LED光效和可靠性影响也很大.     

荧光粉配比对大功率白光LED发光特性的影响

利用黄色、红色和黄绿色3种荧光粉混合的方法制备了一系列大功率平面发光LED光源,深入研究了黄色、红色和黄绿色3种荧光粉分别对大功率白光LED光源的发光效率、显色指数以及色温的影响规律。研究结果表明,随着黄色荧光粉含量的增加,其发光效率明显提高,最高可达140 lm/W,而显色指数和色温略有下降。随着红色荧光粉含量的增加,其显色指数明显提高,最高可达85,而发光效率和色温明显降低。随着黄绿色荧光粉含量的增加,其发光效率、显色指数以及色温均不同程度地略有下降,但是其对大功率白光LED的色容差起到很好的调节作用。     

大功率LED荧光胶封装工艺对其显色性能的影响

通过大量试验,探索了荧光粉分层封装和荧光粉混合封装的不同荧光胶封装工艺对大功率白光LED显色性能的影响。通过甄选荧光粉、硅胶以及配比,制备出显色指数（CRI）为95的高亮度、低衰减的大功率白光LED。     

大功率LED荧光胶封装工艺对其显色性能的影响

通过大量试验,探索了荧光粉分层封装和荧光粉混合封装的不同荧光胶封装工艺对大功率白光LED显色性能的影响。通过甄选荧光粉、硅胶以及配比,制备出显色指数（CRI）为95的高亮度、低衰减的大功率白光LED。     

功率型白光LED封装设计的研究进展

综述了功率型白光LED封装的研究现状和存在的问题,着重从LED封装结构和封装材料两个方面进行了详细的评述,在现有蓝光芯片激发钇铝石榴石(YAG)荧光粉来实现节能、高效的白光LED照明的基础上,介绍了可以提高功率型白光LED的取光效率和空间色度的均匀性的各种封装结构和材料.指出新的封装结构、封装材料和封装工艺的有机结合以获得高取光效率,延长功率型白光LED的使用寿命,节约整体封装结构的成本,从而推进LED同体光源的应用是今后功率型白光LED研究的重点.     

大功率白光LED封装结构和封装基板

随着LED在照明领域的不断发展,功率和亮度不断提高,尤其是大功率白光LED的出现,热问题成为制约LED进一步发展的关键问题。介绍了大功率白光LED引脚式封装、表面贴装式(SMT)、板上芯片直装式(COB)和系统封装式(SiP)封装结构和金属、金属基复合以及陶瓷封装材料。重点阐述了金属芯印刷电路板(MCPCB)、金属基复合材料板以及陶瓷基板(如厚膜陶瓷基板、薄膜陶瓷基板、低温共烧陶瓷基板)等应用于大功率白光LED的封装基板,对各个基板的特点和散热能力进行了分析和对比。最后对大功率白光LED封装结构和封装基板的发展趋势进行了展望。     

CdSe纳米材料对大功率白光LED显色性能的影响

利用CdSe纳米材料可以通过改变其大小和形状得到不同波段发射光谱的特点,在常规荧光粉中加入发射波长为630 nm的红色CdSe纳米材料,补充大功率白光LED光谱在深红波段的缺失.结果表明:引入红色CdSe纳米材料后,大功率白光LED的显色指数最高可到90左右,色温降低,但光效有所下降.这种方法为提高大功率白光LED显色指数提供了一种新的解决方案.     

白光 LED 封装材料的光学特性对光通量的影响

封装材料的光学特性是影响白光 LED 光通量的主要因素之一,基于蒙特卡洛非序列光线追迹的方法,应用专业光学仿真软件 Lighttools 系统地研究了硅胶折射率、荧光粉颗粒粒径、反光杯表面反光类型及反光率几种光学特性条件下的白光 LED 光通量。研究结果表明：硅胶折射率存在最优值（n=1.48）使得白光 LED 光通量最大;在相同色温的前提下荧光粉颗粒粒径与光通量成反比关系;漫反射表面对于光通量的提高优于镜面反射,同时光通量均随着反光率的升高而升高,这些规律对于实际生产研究具有指导意义。     

用于白光LED的掺杂Ce-YAG荧光玻璃的研制

制备并测试了一种新的用于白光LED的掺杂Ce-YAG荧光玻璃。分别在1 300~1 500℃的空气和氮气中制备出Ce-YAG荧光玻璃。在对不同工艺条件下制得的样品进行了对比和分析的基础上,得到了较理想的制备工艺。结果表明,制得的Ce-YAG荧光玻璃被波长为465 nm(蓝色LED的波长)的光波激发,于550 nm处出现发射峰,表明该样品可应用于白光LED的封装。     

大功率集成封装白光LED模组的散热研究

采用有限元分析软件ANSYS,分别对基于均温基板和金属芯印刷电路板结合太阳花散热器的100 W的大功率集成封装白光LED进行了热分析。结果发现:(1)相比金属芯印刷电路板,均温基板提高了LED芯片的均温性,可使每个LED芯片的温度分布一致,且每个芯片的最高温度比最低温度仅高1.1℃,避免了局部热点,从而提高了大功率集成封装白光LED的可靠性,保证了它的寿命。(2)太阳花散热器非常适合大功率集成封装白光LED模组的散热。因此对于大功率集成封装白光LED模组而言,均温基板结合太阳花散热器是一种有效的散热方式。     

Thermal analysis of remote phosphor in LED modules

Phosphor plays an important role in LED packages by converting the wavelength of light and achieving specific color.The property and degradation of phosphor are strongly affected by the temperature.Some structural factors have been investigated in this paper and their effects are evaluated.Remote phosphor is an effective approach to improve the performance and reliability of LED modules and products.It is a trade-off that the final product design depends on both the thermal performance and the cost.     

Adaptive equalization for high speed optical MIMO wireless communications using white LED

Light emitting diode (LED) is one of the most important light sources in the 21st century and has broad prospects in the illumination.Currently,the white LED is used not only for illumination,but also ...     

大功率LED散热结构研究

目前大功率LED灯具的散热问题已经成为制约LED行业深入发展的瓶颈,体积小、重量轻、结构相对简单、制造加工成本低的散热器是研究的主要方向.不同的散热器由于结构设计不同,工作时散热特点也不尽相同.本文在实测现有主流LED灯具散热器并总结分析散热效果,进而提出传热-散热一体的LED灯具散热器结构设计理念,并对LED灯具工作温度场的分析,验证了传热跟散热一体化设计的理念.     

Reliability test and failure analysis of high power LED packages

A new type application specific light emitting diode (LED) package (ASLP) with freeform polycarbonate lens for street lighting is developed, whose manufacturing processes are compatible with a typical LED packaging process. The reliability test methods and failure criterions from different vendors are reviewed and compared. It is found that test methods and failure criterions are quite different. The rapid reliability assessment standards are urgently needed for the LED industry. 85 ℃/85 RH with 700 mA is used to test our LED modules with three other vendors for 1000 h, showing no visible degradation in optical performance for our modules, with two other vendors showing significant degradation. Some failure analysis methods such as C-SAM, Nano X-ray CT and optical microscope are used for LED packages. Some failure mechanisms such as delaminations and cracks are detected in the LED packages after the accelerated reliability testing. The finite element simulation method is helpful for the failure analysis and design of the reliability of the LED packaging. One example is used to show one currently used module in industry is vulnerable and may not easily pass the harsh thermal cycle testing.     

LED远程封装光学研究现状

通过蓝光芯片荧光粉转换及三基色混光合成的白光LED照明等产品已得到了广泛应用,但目前LED照明等产品还存在着光强、光形和色温等分布不均匀的问题。针对近期通过荧光粉本身粒度控制及分布控制、远程平面荧光涂层、球形荧光涂层、TIR棱镜集成及混光匀光等方式,改进了LED封装的工艺和技术,通过二次光学设计改善了LED封装中的光强、光形、色温分布等,并对相关光学研究的进展进行了综述。     

Reliability test and failure analysis of high power LED packages

A new type application specific light emitting diode(LED) package(ASLP) with freeform polycarbonate lens for street lighting is developed,whose manufacturing processes are compatible with a typical LED packaging process.The reliability test methods and failure criterions from different vendors are reviewed and compared.It is found that test methods and failure criterions are quite different.The rapid reliability assessment standards are urgently needed for the LED industry.85℃/85 RH with 700 mA is used to test our LED modules with three other vendors for 1000 h,showing no visible degradation in optical performance for our modules,with two other vendors showing significant degradation.Some failure analysis methods such as C-SAM,Nano X-ray CT and optical microscope are used for LED packages.Some failure mechanisms such as delaminations and cracks are detected in the LED packages after the accelerated reliability testing.The finite element simulation method is helpful for the failure analysis and design of the reliability of the LED packaging.One example is used to show one currently used module in industry is vulnerable and may not easily pass the harsh thermal cycle testing.