led高效散热及配光技术的研究

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1、LED高效散热及配光技术研究．摘要发光二极管(1ightemittingdiode，LED)是一种新型的照明光源，它因为具有高效、环保、廉价等众多优点，而被认为是继白炽灯、荧光灯以及高强度放电灯之后的新一代用作照明的光源。随着其发光效率和应用技术的逐渐改善，大尺寸液晶电视的背光源部分、汽车、商业领域和工业中的照明已逐步成为LED的主要应用领域，而在技术不断进步以及应用领域不断变宽的同时，使用者对LED发光以及各项特性的要求也逐步提高，因此如何制备具有高性能的LED已经成为研究的一个热点。尽管LED技术如此快速发展，但仍有几方面因素制约着大功率LED的发展，其中散热问题以及配光问题就是重

2、中之重，而配光方面的显色指数问题也急需改善。本文着力于研究大功率LED的散热以及显色指数问题，在散热方面，通过研究大功率LED无支架一体化封装技术，即将芯片直接封装到铝基板上，这样能将芯片产生的热量更加直接地传递到散热基板上，从而减少了其中其它散热环节，使热量传递更为有效，从而将热量更为高效地传递到周围空气中，以此来解决大功率LED一直存在的散热问题。在大功率LED的显色指数方面，本文通过将小分子有机材料DCJTB与YAG：Ce3+荧光粉分别以不同的质量分数(其中质量分数分别为0％、1％、3％、5％、lO％)进行混合从而来研究大功率白光LED的发光性能，然后通过测试其发光光谱以及小分子

3、有机材料DCJTB的吸收光谱来研究小分子有机材料DCJTB对大功率白光LED发光特性的影响。实验结果发现：在黄色YAG：Ce”荧光粉中混合了不同质量分数小分子有机材料DCJTB的混合荧光粉可以对白光LED的发光特性很好地进行调节，并且存在一个使大功率白光LED显色指数较好的混合比例；而与此同时小分子有机材料DCJTB不但能够吸收LED蓝光芯片发出的能量，并且对YAG．Ce3+荧光粉的黄光及绿光部分有吸收作用。通过上述实验研究可以得出，小分子有机材料DCJTB可以显著提高大功率LED的显色指数，基于此，提出一种分层点荧光粉的概念，即先制备大功率蓝光、白光LED，然后涂敷小分子有机材料DC

4、JTB，再对其点荧光粉，其中分别使小分子有机材料DCJTB混合在硅胶中的质量分数依此为O％、1％、2％、3％、5％、10％，然后继续通过测试其发光光谱来研究其发光方面的特性。实验研究结果发现：通过这种分层点荧光粉的方式不但可以提高大功率白光LED的发光特性，而且可以显著改善LED的显色指数，与此同时，通过这种采用分层点粉的方式，可以有效地避免小分子有机材料DCJTB对黄色YAG：Ce”荧光粉中黄光及绿光部分的吸收作用。为了进一步研究有机薄膜层对大功率蓝光LED显色指数的影响，通过在玻璃基片上分别蒸镀有机小分子材料Alq3：C545T以及Alq3，再利用大功率蓝光LED分别照射有机薄膜层

5、Alq3：C545T以及Alq3，然后测试其发光光谱的方法来研究Alq3：C545T对大功率蓝光LED发光性能的影响，并通过对一组Alq3：C545T与Alq3的对比实验来继续研究C545T在有机薄膜层中对Alq3在发光效率方面的重要作用。研究结果显示：大功率蓝光LED同样可以激发有机薄膜层Alq3：C545T并使其发出黄光以及绿光光谱，从而达到调节蓝光LED发光特性的效果，其中蓝光LED的光谱曲线逐渐向长波段移动，并且能够有效地提高大功率LED光效和光通量，同时有机材料C545T对Alq3发光性能方面具有重要影响，它可以显著增加黄光以及绿光区域的激发光谱峰值。通过采用旋转涂敷方式来制

6、备有机材料MPPV薄膜层，其中MPPV薄膜层为MPPV：四氢呋喃溶液，其比例依次为25mg：lml、50mg：lml、100mg：lml以及150mg．-lml。然后分别使用大功率蓝光以及白光LED照射激发MPPV有机薄膜层，依然通过测试其发光光谱从而来研究有机材料MPPV对大功率蓝光以及白光LED发光性能的影响。研究结果表明：蓝光LED、白光LED通过激发有机材料MPPV依然可以显著提高LED的显色指数及其发光性能。因此可以得出，有机材料MPPV不但能够吸收大功率LED发出的能量，并且对黄色YAG：Ce3+荧光粉的黄光及绿光区域几乎没有吸收作用。关键词：LED，散热，有机材料，显色指

7、数，发光特性IIRESEARCHoNLEDHIGHEFFICIENCYCooLINGANDoPTICALDESIGNABSTRACTLED(1ightemittingdiode)isanewtypeoflightingsourceafterincandescentlamp，fluorescentandhigh—intensitydischargelampsforitsadvantagesofhighefficiency,environmenta