1、大功率白光LED被認(rèn)為是21世紀(jì)綠色照明光源，廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面。為獲得白光LED照明，需將熒光粉顆粒與硅膠混合并通過(guò)點(diǎn)涂等方式涂覆于藍(lán)光LED芯片上，芯片發(fā)出的藍(lán)光與受激熒光粉發(fā)出的黃光混合，最終得到白光。熒光粉涂覆工藝的流動(dòng)和傳熱過(guò)程極大地影響其幾何和物理特征，并最終影響LED光學(xué)和熱學(xué)性能。目前對(duì)于熒光粉涂覆工藝的優(yōu)化多基于經(jīng)驗(yàn)性摸索，常依賴于大型精密設(shè)備和復(fù)雜工藝。然而，熒光粉涂覆成形的物理本質(zhì)上是一個(gè)流動(dòng)與傳熱問(wèn)題，若能掌握其

2、中的流動(dòng)與傳熱規(guī)律，便可通過(guò)簡(jiǎn)單、低成本的熒光粉涂覆工藝實(shí)現(xiàn)理想的熒光粉硅膠特性。
　　本文應(yīng)用格子Boltzmann方法，建立了熒光粉硅膠復(fù)合材料的傳熱格子Boltzmann模型和熒光粉硅膠涂覆成形的流動(dòng)格子Boltzmann模型，研究熒光粉涂覆工藝中的流動(dòng)與傳熱規(guī)律。
　　建立熒光粉硅膠復(fù)合材料有效導(dǎo)熱系數(shù)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)模型，并研究熒光粉粒徑、沉淀對(duì)其熱性質(zhì)的影響。將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知，該模型能夠準(zhǔn)確模擬熒光粉硅膠復(fù)

3、合材料的有效導(dǎo)熱系數(shù)，當(dāng)熒光粉體積分?jǐn)?shù)在0.038到0.45之間時(shí)，LBM模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差不大于7％。熒光粉顆粒粒徑的增大有利于有效導(dǎo)熱系數(shù)的增大；且不同粒徑熒光粉顆粒的混合能夠進(jìn)一步增大其有效導(dǎo)熱系數(shù)。而顆粒沉淀亦會(huì)使復(fù)合材料的有效導(dǎo)熱系數(shù)增大，且在大熒光粉體積分?jǐn)?shù)時(shí)增大更為顯著。
　　對(duì)熒光粉自由點(diǎn)涂工藝中的流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬，分析平坦表面和方形凸起結(jié)構(gòu)兩種常見(jiàn)情況下點(diǎn)涂成形過(guò)程中的流動(dòng)規(guī)律。分析表明，格子Boltzma

4、nn方法能夠正確模擬熒光粉硅膠點(diǎn)涂中的流動(dòng)過(guò)程；熒光粉硅膠液滴的接觸線與其直徑之比(dL/D)與時(shí)間(t/T)成冪函數(shù)關(guān)系(dL/D)~(t/T)m。
　　對(duì)熒光粉微壓印工藝進(jìn)行流動(dòng)模擬，由于階梯結(jié)構(gòu)邊緣的滯止作用，芯片與模具尺寸比和熒光粉硅膠體積對(duì)其流動(dòng)影響均存在臨界值。通過(guò)調(diào)整芯片與模具尺寸比和熒光粉硅膠體積等因素，可以實(shí)現(xiàn)錐形，倒錐形和方形等多種熒光粉硅膠層形貌；且方形熒光粉硅膠層的空間顏色均勻性較好，其最大相關(guān)色溫差為85