半导体产业思考论文提纲

论文题目：高显色性、高光效生物安全LED光源的研究

摘要：近年来,LED研究及相关产业发展迅速,并取得了技术上的突破性进展,但目前商用LED封装光源仍存在一些亟待解决的问题。比如应用领域较窄、显色性和光效不高,存在光生物危害等问题,尤其是最近LED蓝光危害问题的争论引发了公众对LED安全性的思考。因此,拓宽LED替代传统光源的应用范围,有效提高量产LED封装光源显色性和光效,以及降低LED光生物危害等都是非常有意义的研究课题。研究过程中,主要思路是选择合适的芯片、封装胶和荧光粉,并严格匹配芯片的发射波长和荧光粉的激发波长,使封装光源的性能得到提高。通过对比分析目前商用LED封装胶的主要性能特点,结合实验封装产品所需达到的性能标准,确定试验中所使用的LED封装混粉胶。通过测试对比商用LED荧光粉的性能参数,确定实验所需选用的绿、黄、红三种荧光粉。研究过程中,分别对荧光粉用量、荧光粉抗沉淀剂用量、有机硅封装胶A、B组分混合比例、点胶量、测试电压等因素对封装光源光谱、色温、显色性和光效的影响进行实验以确定最佳的原料配比及最优化的封装工艺参数。实验中,主要得到两类不同应用的LED封装光源,其一为无视觉系统危害LED白光及黄光光源,其二为半导体制造黄光室用LED黄光光源。其中无视觉系统危害LED封装光源成功应用于台灯的生产,并且其危害等级远低于光生物安全“0”级危害。半导体制造黄光室用LED黄光光源的发射光谱中不包含500nm以下光波,并成功应用于LED黄光管灯的生产中。论文实验研究所取得的结果对后续LED健康光源及半导体制造黄光室用LED黄光光源的研发具有重要的指导性意义。实验中得到的主要结论有:1.通过对比分析LED封装胶性能发现,道康宁OE-6550有机硅封装胶适合应用在封装实验中。2.通过对LED封装用各类荧光粉的测试分析可知,RHG-300505绿粉、YAG-04黄粉、BR-102C红粉以及LD-5090-650预混合荧光粉适合应用于封装实验中。3.通过实验确定了无视觉系统危害LED封装光源的封装最佳工艺参数为:黄光光源OE-6550A、OE-6550B质量比为1:1,黄粉、绿粉、红粉和抗沉淀剂用量占总胶量质量分数分别为27.5%、3.75%、3.25%和1.25%,点胶量为0.0027mL。白光光源OE-6550A、OE-6550B质量比为1:1,LD-5090-650荧光粉和抗沉淀剂用量占总胶量质量分数分别为11.25%和1%,点胶量为0.0027mL。黄光光源显指达到70,光效到达120lm/W。白光光源显指达到85,光效达到105lm/W。4.通过实验确定了半导体制造黄光室用LED黄光光源的最佳封装工艺参数为:OE-6550A、OE-6550B质量比为1:1,RHG-300505绿粉、YAG-04黄粉、BR-102C红粉、荧光粉抗沉淀剂用量占总胶量的质量分数分别为:24.75%、68.75%、5.5%、2%,每颗2835灯珠的点胶量为0.0027mL。利用该黄光光源制造的黄光灯比飞利浦等企业制造的传统黄光灯管性能更加优异,可替代传统黄光灯管应用于半导体制造黄光室中。

关键词：LED光源;封装;无视觉系统危害;显色指数;光效

学科专业：化学工程与技术

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 LED发光原理及特性

1.2.1 LED发光原理

1.2.2 LED特性

1.3 LED光源封装技术

1.3.1 LED光源主要封装结构类型

1.3.2 LED封装主要工艺过程

1.4 LED光源光生物安全性

1.4.1 LED光源光生物安全性因素

1.4.2 LED光源蓝光危害研究进展

1.4.3 LED光源蓝光危害评价方法

1.4.4 降低LED光源中蓝光的方法

1.5 LED封装光源存在的主要问题

1.6 论文的主要工作及内容安排

第二章 LED封装胶的研究

2.1 引言

2.2 市场上LED用有机硅封装材料的种类

2.3 LED封装用有机硅胶的研究

2.4 LED封装用有机硅封装胶的选择及应用

2.5 本章小结

第三章 LED封装用荧光粉的研究

3.1 引言

3.2 LED封装用荧光粉的发光原理

3.3 LED封装用黄色荧光粉

3.4 LED封装用绿色荧光粉

3.5 LED封装用红色荧光粉

3.6 本章小结

第四章 无视觉系统危害LED光源制造及其性能

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验材料

4.2.2 实验仪器设备

4.2.3 实验具体实施方案

4.2.4 实验样品的制备与测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 绿粉及绿粉用量对COB LED封装光源光谱的影响

4.3.2 绿粉及绿粉用量对COB LED封装光源色温、显指、光效的影响

4.3.3 封装胶混合比例对2835黄光灯珠色温、显指、光效的影响

4.3.4 点胶量对2835黄光及白光灯珠色温、显指、光效的影响

4.3.5 荧光粉抗沉淀剂用量对2835黄光及白光灯珠色温、显指、光效的影响

4.4 无视觉系统危害LED封装光源的应用

4.5 本章小结

第五章 半导体制造黄光室用LED黄光光源制造及性能

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.3.1 测试电压对未涂胶COB蓝光芯片光效的影响

5.3.2 测试电压对半导体制造黄光室用COB黄光光源色温、显指、光效的影响

5.3.3 点胶量对半导体制造黄光室用2835黄光光源色温、显指、光效的影响

5.3.4 荧光粉抗沉淀剂用量对半导体制造黄光室用2835黄光光源色温、显指、光效的影响

5.3.5 LED黄光灯及其与传统黄光灯性能对比

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢