固態(tài)照明是一種新型的照明技術(shù)并成為現(xiàn)在照明的主流方式,具有高亮度、低成本、低能耗、無污染等優(yōu)點,最常見的半導(dǎo)體固體光源是發(fā)光二極管,簡稱LED,對白光LED不間斷的進行探索研究,LED的發(fā)光效率也隨著研究的深入而逐漸提高。隨之熒光粉層的涂層結(jié)構(gòu)也被不斷的優(yōu)化以提高發(fā)光效率。白光LED最常見的實現(xiàn)方式是pc-LEDs,即在氮化鎵基藍光LED芯片上涂覆YAG:Ce黃色熒光粉混合輸出白光。但這種實現(xiàn)方式由于某些因素會導(dǎo)致光線在內(nèi)部被吸收、出光效率低,且熒光粉涂覆不均勻,容易使各角度光強分布不均勻,顯然在目前的封裝結(jié)構(gòu)中依然無法擺脫光效低和色溫不均勻等缺點。而衡量白光LED的性能的主要指標就是發(fā)光效率和空間色溫分布。因此設(shè)計優(yōu)化pc-LEDs封裝結(jié)構(gòu),提高各性能指標參數(shù)是目前的熱點。本課題主要研究熒光粉與硅膠混合層的涂層結(jié)構(gòu)對光學(xué)性能的影響,通過添加高折射率的納米氧化物設(shè)計出梯度折射率結(jié)構(gòu)來減少封裝內(nèi)部光線的全反射,提高光抽取率,優(yōu)化設(shè)計得到發(fā)光效率和空間色溫分布均勻性最佳的熒光粉涂層結(jié)構(gòu)。本文研究的主要內(nèi)容如下:（1）添加納米SiO₂。傳統(tǒng)的做法是添加微米顆粒,微米顆粒... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

顯示了最先進的商業(yè)pc-LEDs封裝暖白光的可見功率圖

圖 1-4 pc-LED 封裝結(jié)構(gòu)光功率流程圖[17]綜上所述，目前采用最先進的 LED 暖白光封裝效率為 33%，等同于藍光 LED芯片效率 66%、熒光粉和散射吸收效率 63%以及白光光譜效率 78%的乘積。1.5 本課題研究內(nèi)容及意義藍光不能完全從芯片中提取出來以及同樣重要的一部分白光由于散射和吸收損失不能完全從封裝結(jié)構(gòu)中提取，最大限度地減少這兩個損失渠道代表了效率改善的一個重大機會。對于這兩個損失渠道根本的挑戰(zhàn)是高折射率的氮化鎵半導(dǎo)體和熒光粉的散射吸收封裝結(jié)構(gòu)，研究能使光從藍色 LED 和白光裝置中逃逸更快的方法是一個難點，采用低折射率封裝材料、設(shè)計新穎的封裝材料形狀或者是部分相干定向光束是可行的實驗方法；另一挑戰(zhàn)是開發(fā)出最大限度地減少吸收光線的結(jié)構(gòu)材料，減少光與材料表面的相互作用。因此本文希望設(shè)計出一種折射率呈梯度的涂覆結(jié)構(gòu)，通過添加納米高折射率顆粒提高硅膠熒光粉混合體系的折射率，使得大部分的光從封裝結(jié)構(gòu)中逃逸出來，

第二章 白光 LED 理論基礎(chǔ)與主要性能參數(shù)2.1 LED 發(fā)光原理LED 芯片是 LED 模塊中將電能轉(zhuǎn)換為光能的中樞，芯片的功能結(jié)構(gòu)是空穴半導(dǎo)體（P 型）和電子型半導(dǎo)體（n 型）組成的 PN 結(jié)[18]，其工作原理如圖 2-示。在加入電場的驅(qū)動下，P 型半導(dǎo)體中由雜質(zhì)供給的空穴和 N 型半導(dǎo)體中的由電子相對運動；由于 p 型半導(dǎo)體中有更多的空穴，所以來自 p 型半導(dǎo)體中的穴自由擴散到 n 區(qū)中合電子，導(dǎo)致 p 型半導(dǎo)體中空穴減少，不可移動的電子較帶負電。另一方面，N 型半導(dǎo)體具有比電子更多的空穴，使得它們帶正電。在兩的界面處將產(chǎn)生內(nèi)部作用形成的電場，其方向從 N 型指向 P 型半導(dǎo)體，并最終加 P 型半導(dǎo)體層的電勢。由于在兩個空間電荷層之間存在電場，因此將發(fā)生電從一個方向向另一個方向的轉(zhuǎn)移，帶正電的 n 區(qū)和帶有負電的 p 區(qū)之間存在電差，叫做勢壘，這個空間電荷區(qū)稱為 p-n 結(jié)[19]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于梯度折射率與多層結(jié)構(gòu)改善LED光引擎光提取效率與色溫均勻性的光學(xué)組件封裝[D]. 趙二龍.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
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本文編號：3076028