本文關(guān)鍵詞：LED用納米有機(jī)硅樹脂復(fù)合材料的研究與制備

  更多相關(guān)文章： LED封裝 納米復(fù)合材料 納米TiO_2 共混法 表面改性

【摘要】：發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,簡(jiǎn)稱LED)作為一種新型固態(tài)照明光源而備受矚目。相對(duì)于傳統(tǒng)照明光源,其本身更符合綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),且具有更高的電光轉(zhuǎn)換效率和更長(zhǎng)的使用壽命,因而在“可持續(xù)發(fā)展”背景下,被寄予第四代照明光源的厚望。LED照明設(shè)備一般由LED芯片、支架、封裝膠和金線等部分組成。隨著LED芯片功率的不斷提升,芯片本身已經(jīng)不再是限制LED功率發(fā)展的因素,取而代之的是封裝對(duì)LED芯片的光的光提取效率。LED的光提取效率由芯片的折射率和封裝材料的折射率決定。LED芯片的折射率與封裝膠之間存在著巨大的折射率差,這將導(dǎo)致芯片產(chǎn)生的光的溢出角度小,剩余的光最終轉(zhuǎn)化為熱能,加重LED的散熱問題。為了提高LED的光取出效率,需要提高封裝材料的折射率。研究表明將具有高折射率的無機(jī)納米粒子引入封裝膠中,制備納米復(fù)合材料作為L(zhǎng)ED封裝材料的方法,可有效提高封裝材料的折射率,提升LED的光取出效率,是目前最具應(yīng)用前景的方法。本論文選用納米TiO_2作為無機(jī)納米粒子,研究了將納米TiO_2顆粒摻入LED封裝膠后的光學(xué)性能的變化,并將制備的納米TiO_2復(fù)合材料應(yīng)用于LED封裝中,與一般封裝進(jìn)行對(duì)比。主要工作有:1.采用Monte Carlo方法模擬光子在納米復(fù)合材料中的行進(jìn)過程。研究了納米復(fù)合材料中納米顆粒的特征對(duì)光子行進(jìn)路程的作用規(guī)律。發(fā)現(xiàn)納米復(fù)合材料的散射系數(shù)影響材料的透過率,隨著材料的散射系數(shù)越大,材料的散射能力越強(qiáng),光子越不容易透過納米復(fù)合材料。而納米復(fù)合材料的散射系數(shù)受到摻雜的納米顆粒的半徑和濃度的影響,納米顆粒的半徑越大,散射系數(shù)急速增大;摻雜在納米復(fù)合材料中的納米顆粒的濃度的越高,散射系數(shù)也越大。最終都將使得納米復(fù)合材料的透過率降低;2.通過加入適量的不同的表面改性劑成功解決無機(jī)納米相在聚合物基質(zhì)中的聚集問題,并合成了高無機(jī)含量的納米復(fù)合材料樹脂薄膜。通過儀器分析證明納米顆粒的加入后,材料的透光性未收到大的影響,始終保持高透光性。并且隨著摻雜納米粒子的含量的增加,復(fù)合材料的折射率也得到提高;3.將合成的納米TiO_2復(fù)合樹脂材料封裝LED,與未加入納米顆粒的封裝材料的進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)納米復(fù)合材料能提高有效LED發(fā)光強(qiáng)度,提升了LED封裝的光取出效率。
【關(guān)鍵詞】：LED封裝 納米復(fù)合材料 納米TiO_2 共混法 表面改性
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN312.8;TB33
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-9
• abstract9-15
• 1 緒論15-30
• 1.1 引言15
• 1.2 制備高折射率光學(xué)樹脂的原理15-16
• 1.3 高折射率光學(xué)樹脂的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 含硫光學(xué)樹脂16-18
• 1.3.2 有機(jī)硅樹脂18-19
• 1.3.3 高折射率納米復(fù)合光學(xué)樹脂材料19
• 1.4 高折射率納米復(fù)合光學(xué)樹脂材料19-25
• 1.4.1 聚合物基納米復(fù)合材料19-20
• 1.4.2 聚合物基納米復(fù)合材料的制備方法20-23
• 1.4.3 納米粒子的表面改性23-25
• 1.5 LED封裝25-28
• 1.5.1 LED封裝的種類26-28
• 1.5.2 LED封裝的一般流程28
• 1.6 展望及課題的提出28-30
• 2 光子在納米復(fù)合材料中的追跡模型的仿真30-47
• 2.1 前言30
• 2.2 模型原理30-36
• 2.2.1 Monte Carlo方法30-31
• 2.2.2 光子在納米復(fù)合材料中的傳輸機(jī)制31-36
• 2.3 模型仿真結(jié)果36-46
• 2.3.1 散射系數(shù)與透射率仿真模擬36-39
• 2.3.2 納米顆粒的半徑與透射率仿真模擬39-41
• 2.3.3 納米顆粒的摻雜濃度與透射率仿真模擬41-43
• 2.3.4 納米顆粒的半徑和濃度在可見光的透射率的仿真模擬43-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 3 納米Ti O_2/有機(jī)硅樹脂納米復(fù)合薄膜的制備與表征47-60
• 3.1 前言47-48
• 3.2 乙酸改性的納米TiO_2/有機(jī)硅樹脂納米復(fù)合薄膜的制備與表征48-54
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)部分48-49
• 3.2.2 結(jié)果與討論49-54
• 3.3 硅烷偶聯(lián)劑KH-560 改性的納米TiO_2/有機(jī)硅樹脂納米復(fù)合薄膜的制備與表征54-59
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)部分54-55
• 3.3.2 結(jié)果與討論55-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 4 納米復(fù)合材料在封裝中的測(cè)試60-63
• 4.1 前言60
• 4.2 實(shí)驗(yàn)過程60-62
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料60
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟60-61
• 4.2.3 結(jié)果與討論61-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 5 全文總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69

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