LED封装结构的光学模拟与设计

总结用CAD软件对LED封装结构进行模拟的一般步骤,建立实际LED封装产品的模型并模拟其光学特性,通过实例提供了一些设计经验。     

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。     

荧光层形状对大功率白光LED光学性能的影响

为确定荧光层形状对大功率白光LED光学性能的影响,对蓝光LED发光晶片激发黄色荧光粉产生白光的荧光涂布工艺进行了研究。分别通过大面积点胶、晶片表面点胶和保形荧光胶涂布工艺制得白光LED样品,利用积分球和角度测试机对白光LED的光学性能进行测试,结果表明,保形荧光层白光LED的色温、光强分布和发光角度等光学性能优于大面积点胶和晶片表面点胶白光LED的光学性能。     

不同粒径YAG荧光粉对LED封装光源的影响研究

挑选国内某知名荧光粉企业的三种YAG荧光粉作为研究对象,三种样品的激发光谱相同,中心粒径(D50分别为9.3、13.6、16.7μ用这三种荧光粉,在相同粉胶质量比,相同点胶量的情况下,使用3014型号支架,制作出白光LED灯珠样品。使用分光分度计分别测量老化前后样品的各项光学参数。试验结果显示:随着荧光粉中心粒径的增大,色温向着高色温方向移动;当色温相同时,随着中心粒径的增大,光通量随之增大,使用100 mA电流加速老化一个星期情况下,随着荧光粉粒径的增大,光衰逐渐减小。     

一种色温可调LED的封装与性能研究

LED以其优良的性能结合智能控制系统,被越来越多地应用于室内外照明场合,但同时也对其色温、显色指数等色度指标提出了新的要求.为了应对这种挑战,设计了一种新型的色温可调LED,利用大功率LED芯片结合金属基板封装出了色温可调的暖白光高显色指数LED样品,对其发光光谱、色温和显色指数随电流的变化进行了测试,发现LED的光谱...     

多反光杯LED封装技术的应用研究

为满足LED光源在照明领域的需求,LED封装技术需要解决光源稳定性和出光效率两大问题。在分析传统LED封装技术的基础上,提出一种新型的封装方式——多反光杯LED封装,即在传统LED基板上设计并制作多个光学反光杯,并将LED芯片封装在这些反光杯中。研究发现采用该封装方式,不仅使得光源具有良好的稳定性,而且可以保持较高的出光效率。该封装方式具有设计灵活以及使用方便的特点。     

大功率LED封装基板技术与发展现状

散热是大功率LED封装的关键技术之一,散热基板的选用直接影响到LED器件的使用性能与可靠性.文章详细介绍了LED封装基板的发展现状,对比分析了树脂基板、金属基板、陶瓷基板、硅基板的结构特点与性能.最后预测了今后大功率LED基板的发展趋势及需要解决的问题.     

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.     

COB封装对LED光学性能影响的研究

针对LED高光效、低功耗的要求,文章在分析LED光学性能的基础上,采用了COB(ChipOn Board)即板上芯片封装技术。研究了不同封装工艺和材料,分析比较其对LED光通量、光效和色温的影响。研究首先介绍COB封装的结构、优点及其实用性,然后分析影响LED光学性能的因素,最后进行测试。在实验过程中,发现COB封装结构除了具有保护芯片的功能外,还可以提高出光效率,并实现特定的光学分布。实验结果表明:文章提出的封装工艺对于提高光通量和光效、调节色温有良好的效果。     

LED隧道灯具色温偏移现象解析

针对LED隧道灯色温偏移现象,通过分析LED隧道灯产生白色光的发光机理,探讨LED白光色温偏移现象产生的原因,并结合某品牌LED隧道灯应用实例,从温升、芯片及荧光粉三个方面入手进行详细分析讨论。     

LED封装中的散热研究

文章论述了大功率LED封装中的散热问题,说明它对器件的输出功率和寿命有很大的影响,分析了小功率、大功率LED模块的封装中的散热对光效和寿命的影响。对封装及应用而言,增强它的散热能力是关键技术,指出对大功率LED和LED模块散热设计很重要,因为大功率白光LED的光效和寿命取决于其散热。目前大功率LED的重点是提高散热能力,说明封装结构和封装材料在提高大功率LED散热中的影响,LED模块的散热是未来的重点。通过选用高热导率材料可以使温度得到显著控制,重点论述了封装的关键技术,最后指出了未来LED封装技术的发展趋势。     

大功率LED用封装基板研究进展

LED被称为第四代照明光源及绿色光源,近几年来该产业发展迅猛.由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热问题已经成为大功率LED产业发展的瓶颈.文章阐述了大功率LED基板的封装结构和散热封装技术的发展状况,从基板的结构特点、导热性能及封装应用等方面分别介绍了金属芯印刷电路基板、覆铜陶瓷...     

近紫外芯片激发三基色荧光粉制作的白光LED

使用发射波长为395～400 nm的近紫外LED芯片来激发发射峰值波长分别在615,505和445 nm的红绿蓝三基色荧光粉,建立三基色荧光粉混光理论模型,制作不同色温下高显色指数白光发光二极管,研究其光电特性。实验结果表明,采用近紫外激发的三基色白光器件色温为3 000～9 000 K范围内,其显色指数均能保持在80～90之间;当色温大于5 000 K时,显色指数可以达到85;测试结果与理论计算吻合良好。最后,实验证明加入TiO2粉末可消除白光LED中残余近紫外线,三基色荧光粉白光LED色度参数受工作电流变化的影响较小。     

简论LED二次光学设计

文章主要介绍了二次光学设计在实际工作中使用的一些基本方法，以及这些方法在使用过程中的比较，并对二次光学设计的发展提出了新颖的观点。     

微透镜阵列提高LED多芯片封装取光效率的仿真

提出在LED多芯片平面封装表面添加微透镜阵列,以提高取光效率。仿真分析了微透镜阵列的半径、间距和排列方式等对取光效率的影响。分析结果表明,通过在封装平面添加微透镜阵列,可以极大地提高取光效率,微透镜的填充因子是影响取光效率大小的关键因素,填充因子越大,则其取光效率越高;微透镜的排列方式对出射光强的分布也会产生影响。     

无荧光粉转换白光LED的研究和进展

白光LED具有节能、环保、寿命长等优点,它的问世是人类照明史上一个重大的里程碑,标志着一种全新的照明光源的诞生。为了提高白光LED的各项性能,克服现有技术的壁垒及不足,各种无荧光粉转换的新型结构的白光LED应运而生。本文在分析LED发光机理的基础上,给出了目前白光LED常用的3种制备方法及优缺点,列举了无荧光粉转换白光LED的最新发展,指出了无荧光粉转换白光LED面临的问题,并对无荧光粉转换白光LED的未来发展进行了总结。     

超高亮度LED测量问题

从原理上讨论了高亮度LED光强测试不确定性大的问题，大多数发光二极管不能被看作点光源，因此实际测量的是平均发光强度，它的测试结果与测试装置结构有关。为解决这个问题，CIE(国际照明委员会)制定并推荐标准测试条件A，B。介绍了根据CIE-127文件设计的平均LED发光强度测试仪；讨论了LED光通量和颜色测量问题，介绍了色温和相关色温测试的方法。对今后的测量和测试标准问题提出了意见。