【摘 要】
：
近年来,随着半导体照明技术的快速发展,白光发光二极管（White Light-Emitting Diode,WLED）因体积小、效率高、能耗低、寿命长和环境友好等诸多优点,被认为是继白炽灯、荧光灯和节能灯后的第四代照明光源,具有广阔前景,并已广泛应用于照明、显示和医疗等领域。目前其商用最广泛的实现方法是蓝光LED芯片搭配YAG(Y3Al5O12)荧光粉制备荧光粉转换白光LED（phosphor-c
【基金项目】
：
国家重点研发计划项目（No.2016YFB0400804）:战略性先进电子材料-第三代半导体固态紫外光源材料及器件关键技术
论文部分内容阅读
近年来,随着半导体照明技术的快速发展,白光发光二极管（White Light-Emitting Diode,WLED）因体积小、效率高、能耗低、寿命长和环境友好等诸多优点,被认为是继白炽灯、荧光灯和节能灯后的第四代照明光源,具有广阔前景,并已广泛应用于照明、显示和医疗等领域。目前其商用最广泛的实现方法是蓝光LED芯片搭配YAG(Y3Al5O12)荧光粉制备荧光粉转换白光LED（phosphor-converted WLED,pc-WLED）,但此方法存在显色指数（Color Rendering Index,CRI）低、色温高等缺点,光谱中470～500 nm范围内的青光间隙和650 nm以上深红色光成分的缺失是阻碍pc-WLED显色指数提升的关键因素。此外,显色指数和发光效率之间存在相互权衡的关系,如何在保证高显色性的同时尽量提升pc-WLED的发光效率也是需要解决的重要问题。为了解决上述问题,本文从显色指数和发光效率提升两方面入手,围绕高显色pc-WLED器件制备及其发光性能进行深入探索和研究。本文主要研究内容如下:（1）从提升pc-WLED显色指数的角度出发,采用具有宽发射光谱的Y3Al3Ga2O12:Ce3+绿色荧光粉弥补光谱中470～500 nm的青光间隙,搭配可覆盖650nm以上深红色波段的Ca Al Si N3:Eu2+红色荧光粉和450 nm蓝光LED芯片,实现全光谱发射,最终提升pc-WLED显色指数。研究了荧光粉配比对pc-WLED光学性能的影响,当绿色/红色荧光粉配比为0.15/0.012时,在350 m A电流驱动下获得了具有超高显色指数95.2、色偏差值仅为-0.0034的自然白光pc-WLED,其相关色温和发光效率分别为4526 K和62.34 lm/W。此外,还研究了其光色稳定性,在1000 m A电流下依然保持高CRI值(Ra=94.8,R9=88.6,R13=99),相关色温稳定在4500 K左右。（2）基于光谱重吸收效应和荧光粉的辐射发光效率差异,在保证荧光粉和硅胶用量与传统混合单层结构R＆G mix最优配比一致的条件下,制备了两种荧光粉分层配置结构R up/G down和G up/R down,深度探究不同荧光粉分层配置结构对于pc-WLED光学性能的影响。实验结果表明,R up/G down结构的pc-WLED在CRI和TM-30两种显色性评价标准下均具备高光色品质,可以展现高保真度和近乎完美的饱和图像。并取得了比R＆G mix结构更高的显色指数、发光效率、相关色温、更理想的色彩保真度和饱和度值,分别为95.8、64.93 lm/W、5714 K、91和101。其中,发光效率相比于R＆G mix结构提升了4.2%。（3）为进一步提升pc-WLED的发光效率,提出了一种基于多元非线性规划优化设计梯度折射率结构pc-WLED的封装方案,获得了高、低折射率的最优解1.5722和1.4,并完成了1.57R/1.57G高折射率封装胶分层配置结构和1.41R/1.57G梯度折射率双层结构pc-WLED的制备、测试及性能分析。实验结果表明,1.41R/1.57G梯度折射率结构可以在保证高显色性的前提下,显著提升pc-WLED的发光效率,并保持较为稳定的光学特性。在350 m A驱动电流下显示出具有高显色指数92.3、相关色温6437K的冷白光,其发光效率为72.59 lm/W,相比于1.41R/1.41G结构提升了11.8%,比1.41R＆G mix结构提升了16.4%。
其他文献
近些年来,脉冲功率技术被广泛应用在环保、国防、高新技术研究等多个领域中。脉冲电源是脉冲功率装置中的重要组成部分,为此本文对脉冲电源的设计和研制展开了研究。本文针对工业实际应用对脉冲电源重复频率和连续长时间工作的需求,着重介绍了脉冲电源中重要的两个部分:高压大电流开关和高压充电电源。对高压大电流开关和充电电源的研究现状进行了深入、广泛的调研,分析了制约脉冲电源重复频率和连续长时间工作的关键因素,在此
射砂过程是砂芯制作的关键步骤,可以决定砂芯的最终质量。射砂过程的仿真分析对优化砂芯制作工艺,改善砂芯质量和提高生产效率有着十分重要的意义。计算颗粒流体力学方法（computational particle and fluid dynamics,CPFD）由于具有较高的计算效率和准确性已经被用于模拟射砂过程,但是该方法中描述颗粒受力的关键模型从未被研究;曳力模型与CPFD方法耦合,代表两相之间的动量
人脸聚类技术可以说是监控视频自动分析处理系统的必备技术。针对人脸聚类技术的研究工作可以从三个方面展开:更好的人脸特征提取算法,更快更准的人脸在线聚类和人脸线下聚类算法。其中任何一个方面的改进都可以促进人脸聚类的发展与进步。本课题围绕这三个方面进行改进,主要研究内容包括:（1）针对使用预训练模型时无法很好地使用注意力模块的问题,提出了预训练模型友好的注意力机制,可以被用来修改当前主流的注意力模块,使
托卡马克等离子体放电过程中,由于压强梯度与电流密度梯度等因素驱动的磁流体不稳定性,不仅会降低等离子体的约束性能,甚至会导致等离子体发生大破裂,对装置造成致命的危害。因此,磁流体不稳定性控制是ITER、CFETR以及未来托卡马克位形聚变堆安全运行所面临的关键挑战。直至目前为止,磁流体不稳定性控制主要采用局部射频波加热、局部电流驱动以及外加共振扰动场三种方案。然而,现阶段无论是局部射频波加热和局部电流
近年来,非热等离子体（NTP）作为一种高效而灵活的工具,在温和甚至接近室温的条件下直接将液体乙醇转化为高价值的能量载体,获得了成功的应用。为了开发和优化基于NTP的应用,需要更好地了解液体乙醇放电的基本物理特性。本文研究了不同工艺参数下等离子体转化液体乙醇的放电特性,揭示了放电行为的一般趋势。液中放电有两种放电模式,即自脉冲放电和直流放电。这两种模式通过调整工艺参数,转换方便,控制灵活。此外,放电
近年来,神经网络理论的快速发展推动了人类对脑科学的深入研究和类脑人工智能技术的积极探索,而联想记忆作为大脑认知的基础功能与活动,是人类进行推理和创新的基石,因此也是类脑人工智能领域的研究重点之一。根据现有的神经网络模型,从大脑认知记忆机理出发,基于硬件建立面向类脑联想记忆的神经网络系统对于发展高度智能的信息处理系统具有重要意义。本文以Hopfield神经网络和混沌神经网络这两种经典的联想记忆神经网
类芬顿氧化技术是一类较为先进的水处理高级氧化技术,通常利用过渡金属如铁、铜及其氧化物作为催化材料。然而,上述催化剂在应用过程中一般都存在催化效率偏低、金属溶出率高、反应要求偏酸性等局限,研发高效催化剂是目前的研究热点。铜铁氧体（CuFe2O4）是一种具备磁回收性能的催化剂,能与羟胺（HA）共同作用原位活化分子氧降解有机污染物。本文提出将弱磁场引入CuFe2O4/HA体系,在中性条件下活化分子氧降解
近年来白光扫描干涉术在材料分析、生物医学检测、三维形貌测量等领域应用广泛,折射率作为一个重要的光学参数,对性能表征具有重要意义,成为了重要的研究对象。然而传统的折射率测量方法对样品的尺寸、形状要求较为严格,无法满足对少量且微小物体折射率的测量。为此,本论文设计并搭建一套白光扫描干涉系统,通过在系统参考镜上增加补偿片来克服白光相干长度短的限制,从而优化光路来提高干涉条纹间的对比度,最后采用该系统对光
近年来,分布式布里渊光纤传感器被广泛应用在桥梁监测、地质灾害和油气管道泄漏检测等基础设施安全监测领域,布里渊频移提取是其关键技术。在处理布里渊增益谱时引入图像处理和机器学习算法,能够有效提高系统信噪比,实现布里渊频移的高效提取。因此先进的信号处理算法对布里渊传感系统的长足发展具有重要意义。稀疏表示作为一种新型的信号处理方法,在特征提取、信号降维、图片压缩等领域发挥着重要的作用。通过在超完备字典中选
撞击流凭借良好的传热传质和混合特性被广泛应用在工业中,具有重要的理论研究价值。目前,撞击流研究主要集中在单相撞击流、稀疏气固两相撞击流,而针对稠密两相流的研究大多关注稠密颗粒射流和稠密颗粒撞壁流,对于过程装置中更为常见的稠密颗粒对置撞击流研究几乎是空白。基于此,本文综合使用离散元模拟软件EDEM 2018和基于Matlab平台自主开发的数据后处理程序,对不同颗粒固含率、颗粒粒径、颗粒出口速度、喷嘴