城市亮化规划第三代照明光源白光LED节能环保

　白光LED以其效率高、功耗小、寿命长、固态节能、绿色环保等显著优点,被认为是“绿色照明光源”,预计将成为继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明光源,具有巨大的发展潜力。利用荧光粉转换的方法实现白光是目前研究得最多最热的一种方法。目前功率型白光LED封装工艺还很不成熟,散热及荧光粉涂层是两大封装工艺突破重点。用于照明领域的白光功率LED,其色温与色度的空间分布均匀性是产品性能的重要指标。人眼能分辨的色温差异为50～100 K,目前普通LED器件色度的均匀性仍不理想,甚至单颗LED的角向色温差异可大到800 K。这是因为荧光粉浓度一定时,蓝光被转换成黄光的几率与蓝光出射过程中遇到的荧光粉厚度成正比,荧光粉厚度不均正是造成白光LED角向色温差异的主要原因。可见,对于白光LED,出射白光光斑均匀性研究与改善是一个重要课题。
　　样品制作过程
　　我们利用现在主流的灌封点胶工艺, 采用不同的荧光粉层形状与结构, 制作了五种样品,A1～A5,荧光粉层的制作过程主要有两个步骤,首先在芯片上涂覆一层透明的硅胶,将其烘干形成透明硅胶层;再在硅胶层上涂敷荧光粉和透明硅胶的混合物。图1 ( a～e)为五种不同形状结构白光LED的示意图。在芯片的正面,荧光粉层厚度约为25μm。
　　图1(a)所示,样品A1的结构是先在LED芯片发光层上涂敷较厚的硅胶层,其厚度约为荧光粉层的2倍,该硅胶层覆盖了整个金属的衬底基座,再在烘干的硅胶层上涂敷荧光粉胶层。图1(b)所示,样品A2的结构与A1结构基本类似,也是在LED芯片发光层上先涂敷硅胶层,其厚度约为荧光粉层的1 /2,该硅胶层覆盖了整个金属的衬底基座,再在上面涂覆荧光粉层,其略不同之处在于此时硅胶层的厚度明显更薄,但因由人工操作,误差可能会很大。图1(c)所示,样品A3的结构是沿衬底边缘在金属基座上涂敷硅胶层,该硅胶层的高度不超过倒装芯片的陶瓷衬底,正好与陶瓷衬底填平,而芯片上面的发光层没有硅胶,烘干后,在整个芯片上涂敷荧光粉层。图1(d)所示, 样品A4的结构是沿芯片发光层边缘在金属基座和陶瓷衬底上涂敷硅胶层,该硅胶层的高度不超过倒装芯片的芯片中心发光区域,正好与芯片的发光层填平,发光层的上表面露出来,烘干后,在整个芯片上涂敷荧光粉层。图1(e)所示,样品A5的结构是在芯片的发光面的正面涂敷硅胶,其厚度与荧光粉层相同,然后,在烘干的硅胶层上涂敷荧光粉胶层。

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