一種新型白光led熒光粉層結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化研究

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1、４擊糸、ｆ成少葦ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩ巨ＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ！碩±學(xué)位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ■■＾＾／Ｓ６ｓ＾ｅ＾■；論文題目一種新型白光ＬＥＤ聚光粉層結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化妍究＿＿＾學(xué)科專業(yè)光學(xué)工程學(xué)號２０１３２１０５０５２０…作者娃張埼名指導(dǎo)教師饒海波教授．分類號密級注1UDC學(xué)位論文一種新型白光LED熒光粉層結(jié)構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化研究（題名和副題名）張琦（作者姓名）指導(dǎo)教師饒海波教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位

2、名稱）申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)光學(xué)工程提交論文日期2016.04.10論文答辯日期2016.05.17學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016年06月30日答辯委員會主席陳澤祥評閱人陳澤祥蔣向東注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。DESIGNANDOPTIMIZATIONOFANEWWHITELEDPHOSPHORLAYERSTRUCTUREAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:OpticalEngineeringAuthor:ZhangQiSupervisor:Pro

3、f.RaoHaiboSchool:SchoolofOptoelectronicInformation獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表Ｗ謝意。日期＾）＾作者簽名：＾：知乂年月曰論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口

4、或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、縮印或掃描，可采用影印等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）導(dǎo)師簽名／作者簽名：與：＾／／＂日期＜＾：年月乃日摘要摘要近年來，白光LED發(fā)展迅猛。但是由于白光LED不像其他光源是均勻發(fā)光，所以白光LED在空間色溫分布上還是存在著不均勻的情況。為了減少人們對于色溫分布不均勻造成的不舒適感，提高白光LED的品質(zhì)，改善白光LED的色溫分布均勻性非常必要。本文將通過建立白光LED的光傳輸模型，深入的了解影響色溫分布均

5、勻性的物理機(jī)制，對白光LED封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，提出一種改善白光LED色溫分布均勻性的封裝結(jié)構(gòu)，在模擬的基礎(chǔ)上，進(jìn)行實驗驗證，證明了這種新型的封裝結(jié)構(gòu)能夠有效地改善白光LED的空間色溫分布均勻性。首先，建立白光LED的物理模型。物理模型包括藍(lán)光LED的MQWs(MultipleQuantumwells)模型、Mie散射模型、熒光粉粉層的結(jié)構(gòu)模型、邊界模型、相關(guān)色溫計算模型、白光LED傳輸模型。使用MonteCarlo方法模擬白光LED的光學(xué)特性。在光強(qiáng)自適應(yīng)封裝結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于光強(qiáng)自適應(yīng)的新型曲面封裝優(yōu)化結(jié)構(gòu)。優(yōu)化結(jié)構(gòu)由光強(qiáng)自適應(yīng)層和傳統(tǒng)點膠層兩層構(gòu)成，第一層是光強(qiáng)自適應(yīng)層，

6、第二層是傳統(tǒng)點膠層。模擬結(jié)果顯示，在色溫均勻性上，優(yōu)化結(jié)構(gòu)優(yōu)于光強(qiáng)自適應(yīng)結(jié)構(gòu)。通過仿真和實驗發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)色溫均勻性優(yōu)于光強(qiáng)自適應(yīng)結(jié)構(gòu)。平均色溫5200K左右時，優(yōu)化結(jié)構(gòu)較光強(qiáng)自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的ACU提高了7.85%，發(fā)光效率提高了33.3%。并將優(yōu)化結(jié)構(gòu)與在光強(qiáng)自適應(yīng)層上涂覆硅膠層的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的空間色溫均勻性更好，平均色溫4900K時，發(fā)光效率提高12.2%。接著，研究不同工藝和結(jié)構(gòu)參數(shù)對優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能的影響。將自適應(yīng)層厚度變化和傳統(tǒng)點膠的濃度變化進(jìn)行實驗對比，研究它們對新結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能的影響。得到改進(jìn)工藝和結(jié)構(gòu)參數(shù)之后的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，使用1A的曝光電流曝光，傳統(tǒng)點膠層的濃度為1:9。

7、平均色溫為5500K時，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的空間色溫標(biāo)準(zhǔn)差為75K，發(fā)光效率達(dá)到92.1lm/W；自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的空間色溫標(biāo)準(zhǔn)差為195K，發(fā)光效率為68.5lm/W；在自適應(yīng)層上涂覆硅膠層結(jié)構(gòu)的空間色溫標(biāo)準(zhǔn)差為135K，發(fā)光效率為83.9lm/W?？臻g色溫標(biāo)準(zhǔn)差分別減少61.5%和44.4%，發(fā)光效率分別提高34.4%和9.7%。優(yōu)化結(jié)構(gòu)在色溫均勻性上提高，而且效率與自適應(yīng)結(jié)構(gòu)相比得到提升。I摘要最后利用邊緣光線理論和能