1、在LED(Light Emitting Diode)芯片上涂敷熒光粉是目前實現(xiàn)LED白光照明的主要途徑，而LED熒光粉發(fā)光性能的優(yōu)劣直接影響白光LED發(fā)光特性，因此如何準確評價熒光粉發(fā)光、深入了解其發(fā)光特點是研究LED產(chǎn)品發(fā)光特性必須解決的核心問題。熒光粉在普通照明中應(yīng)用的關(guān)鍵問題是光效、色度特性和熱效應(yīng)等。通過改變熒光粉粉層的粒度、厚度、形狀、位置等參數(shù)，可以調(diào)節(jié)白光LED光效、顏色參數(shù)和空間光強分布。本文對熒光粉的各種發(fā)光特性展開研

2、究，著重開展了對白光LED傳統(tǒng)熒光粉封裝方式和遠程熒光粉封裝方式的光學(xué)特性分析，研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　1.闡述了白光LED熒光粉的分類、發(fā)展歷史、發(fā)光機理以及其特點和應(yīng)用，介紹了熒光粉的幾種傳統(tǒng)測量方法、發(fā)光性能的評價機制。
　　2.提出了一種基于積分球的藍光LED激發(fā)熒光粉的性能測試系統(tǒng)及方法，能夠反映熒光粉在實際工作條件下的發(fā)光性質(zhì)，準確測量熒光粉的發(fā)光性能，避免傳統(tǒng)測量的各種弊端。這種測量方法可靠，操作簡單，

3、誤差較小，并且可以得到不同驅(qū)動電流下的熒光粉發(fā)光性能以及光譜功率分布。研究表明，該測量系統(tǒng)和分析方法可以很好地表征LED熒光粉的發(fā)光特性，通過電流調(diào)節(jié)，熒光粉可以和LED芯片達到較佳輸出組合。同時，系統(tǒng)具有良好的擴展性能，通過靈活更換LED激發(fā)光源，易于實現(xiàn)紫外激發(fā)的RGB熒光粉等不同熒光粉對不同激發(fā)光源的要求。
　　3.以傳統(tǒng)白光LED和遠程熒光粉白光LED作為研究對象，對其發(fā)光效能、量子效率、光轉(zhuǎn)換效率、相關(guān)色溫、光強分布等參

4、數(shù)進行了表征。利用積分球、光譜測試儀、光強空間分布測試儀等多種分析測試手段，調(diào)節(jié)電流和溫度等外界條件，研究了傳統(tǒng)熒光粉涂覆方式和遠程熒光粉涂覆方式對白光LED發(fā)光性能產(chǎn)生的影響，探討了不同封裝方式的優(yōu)缺點。通過傳統(tǒng)白光LED和遠程熒光粉白光LED的各項發(fā)光性能對比，發(fā)現(xiàn)隨熱沉溫度和電流的上升，遠程熒光粉白光LED的量子效率、光轉(zhuǎn)換效率以及相關(guān)色溫在相同實驗條件下的變化幅度比傳統(tǒng)白光LED更小，Y/B比(Yellow/Blue Ratio

5、)空間分布均勻性良好。對用不同激發(fā)光源去激發(fā)球冠狀遠程熒光粉后的光強分布觀察結(jié)果表明，光源對光強分布影響不大，熒光粉的形狀對光強空間分布有調(diào)整作用，因此可以通過設(shè)計不同的熒光粉形狀來得到理想的光斑形狀。
　　4.研究了高色溫和低色溫兩種球冠狀遠程熒光粉白光LED在不同電流、不同熱沉溫度下的發(fā)光性能差異。熒光粉的色溫對整個白光LED系統(tǒng)的發(fā)光效率影響較大。實驗結(jié)果表明:在大電流下，LED有源層內(nèi)由于量子限制斯塔克效應(yīng)使其峰值波長向短

6、波方向移動，偏離了高色溫?zé)晒夥鄣淖罴鸭ぐl(fā)波長，更加接近低色溫?zé)晒夥鄣淖罴鸭ぐl(fā)波長，因此在大電流下，高色溫?zé)晒夥郯l(fā)光效率降低，低色溫?zé)晒夥郯l(fā)光效率升高。高色溫LED的相關(guān)色溫(CCT)隨電流增加呈上升趨勢，低色溫LED的相關(guān)色溫隨電流增加呈下降趨勢，與它們的量子效率變化引起的色坐標漂移有很大關(guān)系。兩種LED量子效率和發(fā)光效能隨熱沉溫度的升高均呈略微增大的趨勢;其中，高色溫LED的量子效率和發(fā)光效能隨電流的增大而減小，而低色溫LED的量子效

7、率和發(fā)光效能則隨電流的增大而升高。高色溫LED發(fā)光性質(zhì)較低色溫LED好，但色特性的穩(wěn)定程度不如低色溫LED。
　　5.提出了一種新型遠程熒光粉封裝白光LED系統(tǒng)，本文設(shè)計反光杯結(jié)構(gòu)，采用熒光粉片遠離藍光芯片的封裝結(jié)構(gòu)并制備白光LED，利用光學(xué)測試和光學(xué)仿真結(jié)合的方法將這種新型遠程熒光粉封裝白光LED系統(tǒng)和傳統(tǒng)的遠程熒光粉白光LED的發(fā)光效果進行對比，發(fā)現(xiàn)采用新型遠程熒光粉白光LED系統(tǒng)可以極大地提高整個LED系統(tǒng)的發(fā)光效能，并有效