白光LED封装用碲锌系梯度折射率荧光玻璃制备及其出光性能
发布时间：2021-11-26 20:29
发光二极管（Light Emitting Diode,LED）因其具有电光转换效率高、节能环保、寿命长、体积小等优点,被广泛应用于照明产业;而提高LED器件的出光性能与可靠性一直是LED封装技术的关键。因此,本文提出将碲锌系梯度折射率荧光玻璃用于白光LED封装,提高其出光效率与稳定性;并在碲锌系基质玻璃中外掺稀土离子,改善其颜色品质;具体研究成果如下:1)通过对TeO2-ZnO-Na2O-B2O3系统玻璃的组分设计与工艺制备,获得了在TeO2为15-75 mol%、ZnO≦40 mol%范围内,良好的成玻区域为ZnO+Na2O≧25 mol%,Na2O≦25 mol%,B2O3≦45 mol%。并选取了其中7个组分（编号:TZNB-1TZNB-7）用作梯度折射率荧光玻璃的基质玻璃,对其玻璃非晶特性、热学性能以及光学性能进行了研究。随着氧化碲含量由75 mol%减少至15...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LED在日常生活中各领域的应用
（3）单一近紫外 LED 芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉获取白光。该方式具有显色指数高、色彩稳定、驱动电路简单和结构紧凑等优点。同时，也存在着如下缺点：由于多重荧光粉混合的方式致使光谱部分重叠而存在的光线重吸收现象，紫外 LED 的整体发光效率较低，多重荧光粉的配比调控复杂，紫外光污染、封装材料易老化等[10]。因此，目前紫外 LED 还处于实验探索阶段，并未得到广泛应用。
处得到视觉系数的最大值，如图 1-3 所示。虽然蓝光 LED 光谱视觉系数在 0.05 左右，但是 YAG:Ce3+黄色荧光粉在发射光谱系数却接近于 1。因此，理论上，白光 LED 可能的最大出光效即当输入电功率完全转化为单色的黄绿光（550 nm）时，出光效然而，为了获取白光，发射光谱中又不得不包含红光和蓝光成绿光外的光线敏感度都非常低。因此，实际白光 LED 的出光效lm/W，一般在 350 lm/W 以下；而目前，商品化的白光 LED 的 72-132 lm/W[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Eu3+掺杂硼酸盐玻璃的制备及光谱分析[J]. 吴中立,廖国进,李煜,吴红梅,候林发,刘通. 化工新型材料. 2017(07)
[2]白光LED用B2O3-Bi2O3-Eu2O3-MO（M=Mg,Ca,Sr,Ba）红光发射荧光玻璃的结构与发光性能[J]. 夏李斌,王林生,杨东彪,肖青辉,叶信宇,李子成,钱泳. 发光学报. 2017(04)
[3]TeO2-B2O3-BaO系统玻璃的形成区及其析晶行为[J]. 张明,张培忠,胡一晨,王淳,潘晓丹,张秋月. 华东理工大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]Eu3+掺杂SiO2-Al2O3-B2O3玻璃制备及光谱性能研究[J]. 乐务时,李云辉,肖洪亮,郑笑秋,李岳,刘双,吕景文. 中国稀土学报. 2008(02)
[5]梯度折射率玻璃的研究现状与进展[J]. 杨舟,卢安贤,刘树江,肖卓豪. 材料导报. 2005(05)
[6]基于蒙特卡罗模拟方法的光源用LED封装光学结构设计[J]. 颜峻,于映. 发光学报. 2004(01)
[7]大尺寸轴向梯度折射率光学玻璃板的研制[J]. 霍军民,李育林. 光子学报. 2003(10)
[8]Na2O-TeO2系统玻璃形成液体脆性的研究[J]. 朱冬梅,周万城,罗发,RAY CS. 硅酸盐学报. 2003(04)
[9]含Li+的径向梯度折射率棒透镜的研究[J]. 王耀祥,章兴龙,王佑权,黄琨,马成义. 光子学报. 2002(07)
[10]采用溶胶-凝胶法制备梯度光学功能材料[J]. 刘泽,李永祥,吴冲若. 东南大学学报. 1998(02)
博士论文
[1]荧光玻璃制备及其LED封装应用研究[D]. 王思敏.华中科技大学 2016
[2]荧光粉玻璃复合材料的制备、表征及其在大功率LED中的应用[D]. 杨亮.华中科技大学 2013
[3]白光LED用荧光材料的制备与性能研究[D]. 严小松.上海交通大学 2011
[4]紫外激发白光LED荧光粉的制备及发光特性研究[D]. 肖芬.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]大功率LED封装梯度折射率结构研究[D]. 杨鸿儒.华中科技大学 2016
[2]基于梯度折射率与多层结构改善LED光引擎光提取效率与色温均匀性的光学组件封装[D]. 赵二龙.合肥工业大学 2016
[3]荧光玻璃量子效率测量的关键技术研究[D]. 陈宏.重庆大学 2014
[4]磷锌系荧光玻璃涂层的制备及光学性能研究[D]. 李云.武汉理工大学 2014
[5]碲酸盐玻璃的制备和性能研究[D]. 任芳.中南大学 2012
[6]稀土掺杂碲酸盐玻璃组成、结构与性能的研究[D]. 龚勇宏.武汉理工大学 2006
本文编号：3520870
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LED在日常生活中各领域的应用
（3）单一近紫外 LED 芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉获取白光。该方式具有显色指数高、色彩稳定、驱动电路简单和结构紧凑等优点。同时，也存在着如下缺点：由于多重荧光粉混合的方式致使光谱部分重叠而存在的光线重吸收现象，紫外 LED 的整体发光效率较低，多重荧光粉的配比调控复杂，紫外光污染、封装材料易老化等[10]。因此，目前紫外 LED 还处于实验探索阶段，并未得到广泛应用。
处得到视觉系数的最大值，如图 1-3 所示。虽然蓝光 LED 光谱视觉系数在 0.05 左右，但是 YAG:Ce3+黄色荧光粉在发射光谱系数却接近于 1。因此，理论上，白光 LED 可能的最大出光效即当输入电功率完全转化为单色的黄绿光（550 nm）时，出光效然而，为了获取白光，发射光谱中又不得不包含红光和蓝光成绿光外的光线敏感度都非常低。因此，实际白光 LED 的出光效lm/W，一般在 350 lm/W 以下；而目前，商品化的白光 LED 的 72-132 lm/W[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Eu3+掺杂硼酸盐玻璃的制备及光谱分析[J]. 吴中立,廖国进,李煜,吴红梅,候林发,刘通. 化工新型材料. 2017(07)
[2]白光LED用B2O3-Bi2O3-Eu2O3-MO（M=Mg,Ca,Sr,Ba）红光发射荧光玻璃的结构与发光性能[J]. 夏李斌,王林生,杨东彪,肖青辉,叶信宇,李子成,钱泳. 发光学报. 2017(04)
[3]TeO2-B2O3-BaO系统玻璃的形成区及其析晶行为[J]. 张明,张培忠,胡一晨,王淳,潘晓丹,张秋月. 华东理工大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]Eu3+掺杂SiO2-Al2O3-B2O3玻璃制备及光谱性能研究[J]. 乐务时,李云辉,肖洪亮,郑笑秋,李岳,刘双,吕景文. 中国稀土学报. 2008(02)
[5]梯度折射率玻璃的研究现状与进展[J]. 杨舟,卢安贤,刘树江,肖卓豪. 材料导报. 2005(05)
[6]基于蒙特卡罗模拟方法的光源用LED封装光学结构设计[J]. 颜峻,于映. 发光学报. 2004(01)
[7]大尺寸轴向梯度折射率光学玻璃板的研制[J]. 霍军民,李育林. 光子学报. 2003(10)
[8]Na2O-TeO2系统玻璃形成液体脆性的研究[J]. 朱冬梅,周万城,罗发,RAY CS. 硅酸盐学报. 2003(04)
[9]含Li+的径向梯度折射率棒透镜的研究[J]. 王耀祥,章兴龙,王佑权,黄琨,马成义. 光子学报. 2002(07)
[10]采用溶胶-凝胶法制备梯度光学功能材料[J]. 刘泽,李永祥,吴冲若. 东南大学学报. 1998(02)
博士论文
[1]荧光玻璃制备及其LED封装应用研究[D]. 王思敏.华中科技大学 2016
[2]荧光粉玻璃复合材料的制备、表征及其在大功率LED中的应用[D]. 杨亮.华中科技大学 2013
[3]白光LED用荧光材料的制备与性能研究[D]. 严小松.上海交通大学 2011
[4]紫外激发白光LED荧光粉的制备及发光特性研究[D]. 肖芬.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]大功率LED封装梯度折射率结构研究[D]. 杨鸿儒.华中科技大学 2016
[2]基于梯度折射率与多层结构改善LED光引擎光提取效率与色温均匀性的光学组件封装[D]. 赵二龙.合肥工业大学 2016
[3]荧光玻璃量子效率测量的关键技术研究[D]. 陈宏.重庆大学 2014
[4]磷锌系荧光玻璃涂层的制备及光学性能研究[D]. 李云.武汉理工大学 2014
[5]碲酸盐玻璃的制备和性能研究[D]. 任芳.中南大学 2012
[6]稀土掺杂碲酸盐玻璃组成、结构与性能的研究[D]. 龚勇宏.武汉理工大学 2006
本文编号：3520870
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