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(xué)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(jī)數(shù)產(chǎn)生程序及數(shù)學(xué)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(fù)相關(guān)效應(yīng)。同時計算發(fā)現(xiàn)直接涂覆的熒光粉硅膠具有高達(dá)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(xué)參數(shù)算法實現(xiàn)連續(xù)波譜的LED光學(xué)

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(dǎo)致LED光譜強(qiáng)度變化，但SiO2粒徑增大會使出光光譜藍(lán)光強(qiáng)度降低而黃光強(qiáng)度增加，導(dǎo)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(lán)光強(qiáng)度增加、黃光強(qiáng)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(qiáng)，導(dǎo)致出光光譜中藍(lán)光強(qiáng)度大幅減少，