高出光品质LED封装:现状及进展

发光二极管(light-emitting diode,LED)具有电光转换效率高、节能环保、体积小等优点,被誉为21世纪绿色照明光源.随着LED在越来越多的照明场合的应用推广和人们对于光源质量的要求的提高,LED出光品质越来越被重视.评价LED出光品质的指标主要有效率、空间颜色均匀性和显色指数,这些参数和LED封装密切相关.LED封装是将芯片和其他封装材料集成在一起形成最终的照明产品,起着机械保护、外部信号和电连接、散热和光学参数调控等关键性功能.本文从封装的角度,对LED的效率、空间颜色均匀性和显色指数的调控技术进行了系统阐述.具体到封装中的关键技术,主要包含以下3方面:(1)热设计.LED在工作过程中约有60%的输入电能被转化为热量,如果产生的热量不能及时有效地散到环境中,将会造成LED的温度急剧升高,导致LED的效率下降并带来可靠性问题.(2)光学设计.LED的光从芯片有源层中通过电子-空穴复合的方式产生后,在经过芯片、荧光粉、封装胶和透镜等材料后,由于散射和折射等作用,光的传播方向和路径会发生改变.此外由于吸收作用,部分的光被吸收并转换成热量.因此通过光学设计不仅可以调控LED光源能量分布,还可以减少光在封装材料中的吸收从而提高光效.(3)荧光粉涂覆.相比于多色发光LED芯片组合获得期望出光品质LED的封装形式,将单色或者多色荧光粉涂覆在单色LED芯片上的封装形式具有更强的相关色温可调性和工艺灵活性而被广泛应用于LED工业生产中.对于荧光粉结合芯片的白光LED封装形式,荧光粉涂覆起着调控空间颜色均匀性和显色指数的关键作用.

基于量子点测量LED芯片表面温度的实验研究

本文围绕CdSe/ZnS量子点发光光谱与温度的依赖关系,对LED芯片表面温度进行实验研究。CdSe/ZnS量子点作为温度传感器对GaN LED芯片表面温度进行测量,量子点的掺入导致光谱中引入量子点发射谱,测得不同温度下的光致发光谱,通过红外热像仪对LED芯片表面温度进行定标,就可以获得LED芯片表面温度和量子点光谱峰值波长的曲线,最后利用该方法测得LED芯片在不同电流下和不同通电时间的表面温度。实验结果表明在25~85℃温度范围内,CdSe/ZnS量子点温度灵敏度为0.11 nm/℃,测温精度为±3℃。

液冷服系统的性能测试研究

目前,学术界对于液冷服性能测试普遍采用的方法主要有两种,一种是暖体假人测试法,一种是人体实验测试法。这两种测试方法台架都较为复杂与昂贵,不具有普适性与推广性。因此,本文针对此问题,提出了一种简易暖体假人测试法,并根据此方法搭建了一套系统简单、造价低廉,但功能完善的测试台架。同时,运用此台架对被测液冷服进行了性能测试,定义了"欠舒适时间占比"等四个性能指标,并分析了冷源(冰块)质量与冷却液流量对性能指标的影响规律,据此给出了液冷服正确使用的建议。