功率型白光LED基于重氮光敏劑的熒光粉平面涂層研究.pdf

1、多年來人類一直在尋找和開發(fā)固體發(fā)光光源(Solid State Lighting，SSL)。以白光發(fā)光二極管（LED）為光源的半導體照明從出現(xiàn)伊始就引起人們強烈的關注，并成為是21世紀最具發(fā)展前景的高新技術之一。
　　目前有多種方法實現(xiàn)白光LED，其中用釔鋁石榴石（YAG：Ce3+）為主的黃色熒光粉涂覆在藍光LED芯片上因為其成本較低成為現(xiàn)在較為普遍的制造白光LED的方法。目前國內(nèi)主要采用的熒光粉涂敷方法是傳統(tǒng)的灌封工藝，即直接在

2、芯片表面點涂熒光粉。在實際操作過程中，由于手動操作，同一批的LED之間，所點的熒光膠在形狀上是有一定差異的，很難控制均勻性與一致性，器件之間的色度差異更大；同時，由于實際表面形狀微觀上是凹凸不平的，當光線出射時，就會形成白光顏色的不均勻，導致局部發(fā)黃或發(fā)藍的不均勻光斑，極大的影響產(chǎn)品性能。要克服這些缺陷，改善功率白光LED間的色度差異和單個LED的空間色度分布不均勻性，就必須改變熒光粉層的涂敷形狀，使芯片表面的熒光粉厚度均勻化，才能得到

3、均勻一致的出射白光，即要求實現(xiàn)熒光粉膜層的濃度、厚度可控性，這就是新的涂層工藝要解決的問題。
　　本論文正是針對上述問題，提出了一種新的基于水溶性感光膠的平面涂層技術，對工藝參數(shù)進行優(yōu)化，提高了功率型白光LED的整體性能。本文的工作主要涉及以下內(nèi)容:
　　1)研究了以聚乙烯醇（PVA）為主體，重鉻酸銨（ADC）為光敏劑的水溶性感光膠的感光特性，采用感光膠光刻工藝實現(xiàn)了白光 LED的熒光粉平面涂層；
　　2)提出自曝光的

4、方式，通過控制曝光時間，熒光粉平面涂層的厚度得到控制。
　　3)以白光 LED的發(fā)光效率、色度均勻性和色溫穩(wěn)定性等作為考核指標，對粉漿法的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。優(yōu)化后的工藝制得的白光LED的發(fā)光效率、色度均勻性和色溫穩(wěn)定性均得到提高；
　　4)分析并討論了粉漿中的鉻離子的光譜吸收對白光LED出光效率的影響。并提出兩種方法減小鉻離子的吸收，提高出光效率。
　　5)提出以重氮粉為光敏劑，PVA為交聯(lián)主體的感光膠體系，從而解決

5、鉻離子的吸收問題。從多種參數(shù)的對比體現(xiàn)了重氮光敏劑的優(yōu)點；以基于重氮光敏劑的水溶性感光膠，采用自曝光的方式實現(xiàn)了高質量的熒光粉平面涂層；
　　6)因為基于重氮光敏劑的感光膠在交聯(lián)反應后無其它的在可見光區(qū)域存在吸收的物質生成，在得到高質量的平面涂層的同時，白光 LED的出光效率也得到提高。
　　本文的工作對于提高白光 LED產(chǎn)品的光學品質，實現(xiàn)工業(yè)批量化生產(chǎn)有著重要的意義。隨著這種工藝方案的實現(xiàn)及不斷成熟，在白光LED制造領域