纳米氧化镁改性白光LED封装光学性能探究摘要光通量、色温、显色性和光衰是白光LED的四大性能指标。本文通过在LED封装硅树脂里掺入纳米氧化镁来分析其对白光LED光源的四大性能指标的影响。结果表明适当的掺杂纳米氧化镁，能提高LED的光取出效率。关键词环氧树脂；LED封装；白光LED；纳米氧化镁；封装改性中图分类号：TB383.1文献标识码：A文章编号：1671—7597(2013)051-048-011概述发光二极管(LED)作为新型高效固体光源，具有长寿命、节能、绿色环保等显著优点，其经济和社会意义巨大。半导体照明优点具体具有节能，寿命长，使用范围广，开关时间短，环保等优点。目前主要的商品化作法是日亚化学(Nichia)利用蓝光LED照射此一荧光物质以产生与蓝光互补的555nm波长黄光，便可得出肉眼所需的白光这种方式的特点是结构简单，另一特点是LED的色度调整非常简单。本文应用纳米氧化镁粒子填充到硅胶里，提高了封装材料的折射率，进而提高LED封装的光取出效率。2实验本实验制备的纳米氧化镁填充的硅胶封装白光LED,其氧化镁含量(Wt%)分别为0、0.25、0.75、1.25、1.75、2.25、2.75o硅胶AB胶与荧光粉的重量配比为：A：B：YAG=10：10：0.5625O其中，荧光粉使用的是英特美的YAG-04,硅胶采用长兴化学的GD1012o称取一定量的荧光粉、纳米氧化镁和硅胶AB组分混合，在高速旋转充分混合，使用点胶机进行封装，最后在一定温度下进行烘烤固化，得到封装好的LED白光灯珠。3实验结果与讨论图1为贴片式(SMD)白光LED光通量与氧化镁含量的关系，当氧化镁含量为零时，贴片式(SMD)白光LED光通量仅约为6.95lm,随着氧化镁含量的增加，其光通量逐渐增加，并在氧化镁含量为1.75%时达到最大光通量，其光通量相对于氧化镁含量为零时提高了12.6%,之后又逐渐降低。而图2贴片式(SMD)白光LED光强与氧化镁含量的关系与图2有着相同的变化趋势。这说明适量的纳米氧化镁的掺入能提高胶体的折射率，进而显著的提高了贴片式(SMD)白光LED的光取出效率。我们通常用色品坐标来精准描述光源的显色特性，在人们的日常生活中，光色偏橙红的光给人一种温暖的感觉，因此称为“暖色”。而比较炽白或稍偏兰的光则带来人一种冷清，寒冷的感觉，称为“冷色”。为了便于比较，引入了相关色温(CCT)的概念。也就是当光源的色品与完全辐射体在某一温度下的色品最接近，即在1960CIE-UCS色品图上的色品差最小时，则该完全辐射体的温度称为该光源的相关色温R1。当纳米氧化镁含量逐渐增加时，白光LED的相关色温逐渐减低，也就是由高色温的冷色逐渐变为暖色。4结论本文通过在白光LED封装硅胶里掺入纳米氧化镁来研究其对白光LED的四大性能指标。研究表明，纳米氧化镁的比重含量为1.75%时，能显著的提高白光LED的出光效率，但会降低其向光色温和显色指数。白光LED的四大性能指标，是一种此消彼长的关系。最重要的是，对于不同的照明环境的要求，选择合适的性能指标平衡点，充分发挥白光LED照明的优势。参考文献[1]李小红，柴储芬，王亚琴.LED芯片激发荧光粉合成白光照明光源显色性的控制[J].现代显示,2006,59(5)：44-4&[2]Burgess.LEDupdate:AlternatepackagingimproveswhiteLEDs[J].PhotonicsSpectra,2005,39(7)：118-119.[3]Jun-hoYum,Soo-YeonSeo,SeonghoonLee.Y3A15012:CeO•05Phosphorcoatingsongalliumnitrideforwhitelightemitting[4]钱可元，胡飞，吴慧颖•大功率白光LED封装技术的研究[J].SEMICONDUCTOROPTOELECTRONICS,2005,26(2)：118-120.[5]王尔镇.高效率白光LED的技术开发[J].照明工程学报，2003,14(4)：23-31・[6]苏锵，徐剑，张剑辉.GaN基发光二极管用的荧光粉及其制备方法[P].中国专利:1412271,2002.[7]朱钧，张鹤，金国藩•一种基于RGB三基色LED的白光光源[J]•光学技术，2007,33(6)：929-931・[8]郑亚萍，王波.Ti02环氧树脂纳米复合材料的研究[J]・合材料学报，2002,19(4)：11-13.[9]张琦，田明，吴友平，刘力，童玉清，胡伟康，张立群•纳米氢氧化镁/橡胶复合材料的分散特性及分散机理[J]•复合材料学报，2003,20(4)：55-57.[10]吴启保，青双桂，熊陶，王芳，吕维忠，罗仲宽.大功率LED器件封装材料的研究现状[J].化工技术与开发，2009,38(2)：15-17.[11]宋丽艳，付挂云，黄斌•有机硅透明树脂[J]•江西化工，2005,56(1)：93-94.[12]贾梦秋，邓海峰.耐高温有机硅树脂的合成[J].化工新型材料，2007,35(7)：46-48.
