熒光粉硅膠特性對白光LED出光影響的蒙特卡洛模擬.pdf

1、作為光色轉(zhuǎn)換的核心封裝材料，熒光粉硅膠在封裝中的幾何結(jié)構(gòu)、封裝位置、配比濃度，以及熒光粉粉體的顆粒大小、摻雜材料和摻雜濃度等是決定最終LED出光品質(zhì)的關(guān)鍵。本文利用蒙特卡洛光學仿真方法分析了熒光粉硅膠的宏觀及微觀特性對其自身乃至整個LED出光的影響，旨在為熒光粉生產(chǎn)、工藝優(yōu)化提供一定依據(jù)。
　　以光子追跡為核心思想，利用多種隨機數(shù)產(chǎn)生程序及數(shù)學模型，追蹤光子產(chǎn)生、入射、散射、吸收、激發(fā)、反射及出射過程，構(gòu)建均質(zhì)熒光粉硅膠的蒙特卡洛

2、模擬程序。與前人實驗結(jié)果比較，校驗程序，并分析誤差。
　　利用均質(zhì)蒙特卡洛模擬程序探究熒光粉濃厚度及下邊界材料對出光的影響。發(fā)現(xiàn)熒光粉硅膠濃度和厚度對熒光粉硅膠出光呈負相關(guān)效應。同時計算發(fā)現(xiàn)直接涂覆的熒光粉硅膠具有高達50％的黃光后向散射率，而非直接涂覆方式可使黃光后向散射率降低約10％而正面透射率提高約7％。
　　構(gòu)建非均質(zhì)熒光粉硅膠的蒙特卡洛模擬過程，通過融合Mie散射理論及熒光粉硅膠光學參數(shù)算法實現(xiàn)連續(xù)波譜的LED光學

3、模擬。
　　利用非均質(zhì)介質(zhì)蒙特卡洛模擬方法探究熒光粉硅膠中摻雜SiO2和熒光粉顆粒大小、濃度對LED出光的影響。發(fā)現(xiàn)內(nèi)部顆粒粒徑增大會導致LED光譜強度變化，但SiO2粒徑增大會使出光光譜藍光強度降低而黃光強度增加，導致出光效率和出光色溫降低，而熒光粉粉顆粒粒徑增大會使出光光譜藍光強度增加、黃光強度減小且出光效率提高、色溫增加。同時由計算結(jié)果可知摻雜SiO2濃度增加能使熒光粉硅膠的散射特性迅速增強，導致出光光譜中藍光強度大幅減少，