大功率白光LED封装技术的研究

详细分析了照明用大功率LED的封装技术,在大量实验的基础上,提出了一些具体的解决方案,设计了独特的封装结构。介绍了在色度稳定性与均匀性、改善散热条件等方面所作的探索,并对LED驱动电流和发光色温的关系进行了讨论。

GaN基功率型LED芯片散热性能测试与分析

与正装LED相比,倒装焊芯片技术在功率型LED的散热方面具有潜在的优势。对各种正装和倒装焊功率型LED芯片的表面温度分布进行了直接测试,对其散热性能进行了分析。研究表明,焊接层的材料、焊接接触面的面积和焊接层的质量是制约倒装焊LED芯片散热能力的主要因素;而对于正装LED芯片,由于工艺简单,减少了中间热沉,通过结构的优化,工艺的改进,完全可以达到与倒装焊LED芯片相同的散热能力。

功率型发光二极管的寿命与失效分析

可靠性是影响发光二极管应用的一个重要因素。对1 W大功率发光二极管分批在不同电流及不同结温下进行试验,分析了电流和结温对功率型发光二极管寿命的影响,应用应力加速模型推测在不同电流或结温条件下发光二极管的寿命,同时研究了试验过程中发光二极管的光电性能的变化,探索其失效机理,为功率型发光二极管的应用提供参考。

LED城市道路照明灯具二次光学系统的光效分析

由于白光LED具有很多显著的优点,将其用作城市公共照明设施的替代光源有着许多的优点。然而要真正充分发挥半导体光源的长处,二次光学系统的设计至关重要。本文从系统光效和光场照度分布的角度出发,对各种光学系统的性能特点进行了分析,指出了二次配光设计时应考虑的问题和设计原则。介绍了一种独特的适用于城市道路照明二次光学系统,他能较好的满足城市道路照明的相关标准,并可以灵活地适用于不同的道路情况。

LED路灯特性长程测试中的误差分析

作为户外照明产品的LED路灯,其可靠性必须进行现场的长程测试,而长程测试过程和方法对测量可信度会带来很大影响。本文针对LED的特性,讨论了LED路灯长程测试方法和测试过程中可能引入的误差以及改进的方法,包括被测光源特性、测试设备、测试环境等。

热阻网络法在半导体照明光源热分析中的应用

热阻网络法在传统热阻定义的基础上,简化了系统的计算模型。文章在分析半导体照明系统内部各器件热阻的基础上,提出了一种计算各点温度的热阻网络模型。利用一维热阻网络拓朴关系进行了热场的计算和分析,并与有限元仿真结果进行了对比。通过验证表明,采用该方法得到的结点温度与有限元仿真的结果相差不超过5%,模拟结果与热阻网络模型预测的结果吻合得很好,显示该模型具有较高的精确度。这种热阻网络拓朴分析技术可在某种程度上应用于发光二极管(LED)组件甚至复杂的照明系统的热学分析。

高精度热电偶温度变送器

介绍一种高精度热电偶温度变送器的设计原理及制作工艺。重点介绍了参比端温度补偿技术 ,其参比端补偿精度 <0 1℃ ,测量精度达到 0 1%。还阐述了为保证温度变送器的精度所采取的工艺方法。

新型LCD视频驱动器

介绍了新型LCD视频驱动电路的设计,采用专用LCD视频驱动集成电路LVICHD66840F,可以方便地从计算机的视频接口接出信号直接驱动黑白或彩色LCD,同时在CRT上运行的软件也可以在LCD屏上正常工作。

新型半导体矿灯光源系统的研究

对各种LED光源和光学会聚系统进行了对比测试,并对其聚光性能进行了分析,设计了一种全内反射透镜(TIR透镜)结构。研究表明,这种透镜工艺简单,减少了反射界面的损耗,使得整个光源系统结构简单,提高了光效,更坚固耐用。

新型LED城市道路照明光源及光学系统

由于白光LED具有很多显著的优点，将其应用于公共城市照明设施的替代光源有着许多的优点，然而要真正充分发挥半导体光源的长处，二次光学系统的设计至关重要。本文介绍了一种独特的适用于城市道路照明二次光学系统，他能较好的满足城市道路照明的相关标准，并可以灵活地适用于不同的道路情况。

清华大学研制成功新型LED光源道路照明系统

公共城市照明在照明市场上占有庞大的份额，根据统计。城市公共照明在我国照明耗电中占30％的比例。约439亿kwh，以平均电价0．65元／kwh计算，一年开支285亿元。随着20世纪90年代固体物理学的高速发展和新半导体材料的突破性发现，近10年来LED技术取得了突飞猛进的发展。白光LED的出现，以其特有的低电压驱动、体积小、重量轻、显色性好、调光性能好、寿命长（达2万小时以上）、耐振动、不易损坏、符合环保要求等优势，使半导体光源将成为城市道路照明理想的节能光源。

大功率发光二极管的寿命试验及其失效分析

以GaN基蓝光LED芯片为基础光源制备了大功率蓝光LED,并通过荧光粉转换的方法制备了白光LED。对大功率蓝光和白光LED进行了寿命试验,并对其失效机理进行了分析。结果表明,大功率LED的光输出随时间的衰减呈指数规律,缺陷的生长和无辐射复合中心的形成,荧光粉量子效率的降低,静电的冲击,电极性能不稳定,以及封装体中各成分之间热膨胀系数失配引起的机械应力都可能导致大功率LED的失效。

新型LED航标灯光学系统

基于侧准直原理和LED的光强分布特性,结合现有的二维准直表面和非成像光学二维形成给定光强分布表面的设计方法,设计了具有扩展功能的垂向准直、侧向120°内角向均匀分布的适用于航标灯的LED单元模块。利用该模块,可以很容易地拼装出全角360°的LED航标灯系统。在现有LED的光效水平下,整个系统的峰值光亮度可以达到83cd/W,具有很高的能量利用效率。

空穴缓冲层CuPc对有机电致发光器件特性的影响

采用旋涂和真空蒸发沉积工艺制备了结构分别为ITO/PVK :TPD/Alq3 /Al和ITO/PVK :TPD/LiBq4/Alq3 /Al的绿色和蓝色有机电致发光器件 (OLED) ,并研究了空穴缓冲层CuPc对OLED特性的影响 .结果发现 :对于绿色OLED ,CuPc的加入提高了器件的电流和亮度 ,改善了器件的性能 ;而对于蓝色OLED ,CuPc的加入则加剧了载流子的不平衡注入 ,导致器件性能恶化 .这表明空穴缓冲层CuPc对不同结构OLED的特性具有不同的影响 。

大功率氮化镓基白光LED模组的散热设计

散热设计是大功率发光二极管(LED)模组结构设计的重要环节。首先利用计算流体力学方法对自然对流条件下大功率LED模组的温度场进行了模拟,提出并优化了模组可采用的散热片结构,进而对影响模组散热的其他关键因素进行了分析,结果表明,提高关键封装材料如银胶的热导率能够有效地降低芯片温度,提高芯片温度均匀性;多芯片封装时芯片的整体温度及均匀性相对于单芯片封装皆有改善。优化后的封装结构在5 W电功率注入条件下,芯片结温约60℃。

白光LED荧光粉荧光外量子效率的准确测量

利用光学软件仿真的方法分析了积分球涂层特性、不同测量方法对荧光粉荧光外量子效率测量准确性的影响。为提高传统方法的测量精度,提出了基于内置标准散射片于积分球中的准确测定LED荧光粉荧光外量子效率的新方法,制作了专用实验系统,测试结果显示商用的不同LED荧光粉荧光外量子效率存在差距较大,数值在0.744到0.92之间,且实验测试结果和理论仿真规律一致。当积分球吸收系数在1%～5%间变化时,测试系统误差可控制在2%的范围之内。

荧光粉层形状对白光LED空间色温均匀性的影响

荧光粉的吸收散射特性、粒径分布及荧光粉涂层的形状对白光LED色温角空间分布具有直接影响。通过Mie散射理论对不同形状的荧光粉涂层进行了光学计算仿真,研究了荧光粉涂层形状对白光LED空间色温分布的影响规律,以及不同形状的荧光粉涂层效率,并从中找出色温均匀性最佳的荧光粉涂层形状。根据仿真结果,采用具有精确控制喷胶量和喷涂位置功能的高速喷胶技术对1mm2大功率芯片的荧光粉涂层的涂敷工艺进行实验制作,控制器件的平均色温在5 000K,获得荧光粉涂层形状对白光LED色温角空间分布影响的测量结果与计算仿真结果相吻合。通过该方法制作的荧光粉涂层使白光LED的最小色温差异达到537K,远优于目前一般采用的荧光粉涂敷技术。

功率型LED封装中的热阻分析

芯片固晶过程是影响功率型LED封装热阻的重要方面。分析了银胶、共晶合金等不同导热率的固晶材料产生的固晶热阻的大小,并基于正向电压测结温法首次提出了一种测量LED固晶热阻的方法,得到了很好的测量结果,能有效分析封装结构中各部分引入的热阻的大小。

基于由照射目标向光源映射和微带表面构型的分离变量三维自由曲面非成像光学系统设计

为了使以发光二极管为代表的光源在照射目标平面上获得高分辨率的并具有复杂预定形状的远场照度分布,提出了从照射目标平面向光源映射、基于微带表面构型的分离变量三维自由曲面非成像光学系统设计方法。首先,计算依赖于映射关系的表面法向矢量;其次,逐步计算网格格点和表面微带的边缘曲线形状;最后,将所有表面微带联结在一起构成光学系统的表面。该设计方法具有无需误差校正过程,可以高效设计具有复杂照度分布形状的光学系统等独特优势。高分辨率光线追踪模拟结果表明,对于照射目标平面上的棋盘状和条状等多种预定照度分布形状,应用该方法均可高效地获得精准的非成像光学系统。

CdSe纳米材料对大功率白光LED显色性能的影响

利用CdSe纳米材料可以通过改变其大小和形状得到不同波段发射光谱的特点,在常规荧光粉中加入发射波长为630nm的红色CdSe纳米材料,补充大功率白光LED光谱在深红波段的缺失。结果表明:引入红色CdSe纳米材料后,大功率白光LED的显色指数最高可到90左右,色温降低,但光效有所下降。这种方法为提高大功率白光LED显色指数提供了一种新的解决方案。