大功率LED荧光粉硅胶点涂工艺的三维格子Boltzmann模拟

为实现蓝光LED(light emitting diode)芯片向白光LED照明的转化,大功率LED封装工艺流程中存在一个关键的环节——荧光粉涂覆,即通过点涂方式将荧光粉硅胶涂覆于LED芯片周围.荧光粉硅胶涂覆工艺是一个两相流动过程,它直接决定了荧光粉硅胶层的几何形貌及物理特性,并影响LED最终的光学和热学性能;因此对其中流动过程物理机制的理解有利于提升荧光粉涂覆质量,实现高性能LED产品.基于格子Boltzmann方法,建立荧光粉硅胶流动模型,并应用该模型研究了在平坦表面和方形凸起结构两种封装形式上的荧光粉硅胶点涂成形流动过程.结果表明:格子Boltzmann方法能够准确地模拟荧光粉点涂流动过程;在平坦表面上荧光粉硅胶液滴接触线与液滴直径之比(dL/D)和相对时间(t/T)成幂函数关系.

聚碳酸酯稀土荧光树脂白光LED的研制

文章通过点胶法和荧光树脂法制备了两种白光LED,对其色温、显色指数及光效等性能进行了对比研究。结果表明:挤出加工过程对0754荧光粉的晶体结构破坏明显,从而导致荧光树脂法白光LED光效低于点胶法白光LED光效,但对YAG-5荧光粉晶体结构影响不大,荧光粉在荧光树脂中的良好分布明显提高了白光LED的综合性能。荧光粉浓度为30%,荧光树脂厚度0.2 mm时,白光LED光效最大;荧光树脂白光LED工作5000 h后仍能保持较高光效,耐老化性能良好。

大功率LED荧光粉硅胶点涂工艺的实验及模拟研究

为得到白光LED照明产品,大功率LED封装工艺流程中,荧光粉硅胶混合物需通过点涂等方式涂覆于LED芯片上。荧光粉硅胶涂覆工艺的本质是一个两相流动过程,它直接决定了荧光粉硅胶层的几何形貌及物理特性,并最终影响LED产品的性能,因此准确描述这一成形过程特别重要。基于高速摄像机的实验平台,通过实验捕捉荧光粉硅胶形貌的动态成形过程。应用格子Boltzmann方法,建立荧光粉硅胶流动模型,对荧光粉硅胶点涂工艺进行模拟,得到荧光粉硅胶点涂成形过程及最终形貌。结果表明:荧光粉硅胶点涂工艺中,存在撞击、铺展及稳定成形三个阶段;格子Boltzmann方法能够正确模拟荧光粉硅胶点涂这一流动过程,并能够预测荧光粉硅胶层的最终形貌,为后续研究中对点涂工艺的优化提供了理论基础。