基于自由曲面透镜的高品质LED光源设计与制造

批准号:
51405161
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
李宗涛
依托单位:
学科分类:
E0509.加工制造
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
余彬海、丁鑫锐、马博、关沃欢、李宇吉
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
本课题针对高品质LED光源日益增长的实际需求以及制约LED照明应用推广的技术瓶颈,研究LED扩展光源自由曲面透镜设计与制备技术。建立照明系统能量传递模型,基于点光源——扩展光源配光误差,提出具有能量反馈函数的LED自由曲面透镜(EFFL)算法,完成透镜设计,利用一体塑封成型工艺制备LED自由曲面透镜;深入研究了光源荧光涂层结构及其制备工艺,分析了脉冲喷射涂层材料液滴成型机理,设计多层荧光涂层与远程保形荧光涂层复合结构,并利用微机械压印技术,在荧光涂层表面制造出微纳尺度光功能结构,提高LED荧光涂层出光效率及散射特性;最后通过对LED光源实施光电性能综合测试以及可靠性工程,优化光源制造中,芯片安放、金线键合、齐纳保护等关键工艺过程,进一步提高光源品质,最终促进LED照明产业技术升级,推动半导体照明技术普及。
英文摘要
This project is focused on the continuously increasing of high quality light emitting diode (LED) lighting market and the technical bottleneck which has brought significant impediments to the applications of LEDs. The project studies the design and fabrication of free-form lenses for LED lightings. The energy transfer model of a LED illumination system is established, and the mismatch mechanism of a LED point-lighting free-form lens in the application of an extended-source is investigated. A novel design methods named “energy feedback freeform lens”(EFFL)method is proposed, and a free-form lens for LED extended-sources is developed and tested. Moreover, this projected studies the LED phosphor coating structures and their manufacturing methods. The mechanism of the pause-sprayed coating process is investigated, and two composite coating structures including the multi-layer structure and the remote conformal structure are developed. In order to further improve the LED light extraction efficiency and its diffusion characteristics, a layer of micro-nano-scale optical functional structure is fabricated on the phosphor coating. Finally the overall photoelectric properties of LEDs are measured, and the components experience a reliability evaluation for obtaining higher lighting quality.
本课题针对高品质LED光源日益增长的实际需求以及制约LED照明应用推广的技术瓶颈,研究LED扩展光源自由曲面透镜设计与制备技术。提出了照明系统光源-透镜-被照面能量传递模型,建立起基于LED点光源的自由曲面光学透镜设计理论;基于点光源——扩展光源配光失效机理,提出了具有能量反馈函数的LED自由曲面透镜(EFFL)算法,完成透镜设计,优化一体塑封成型工艺并制备出高精度LED自由曲面透镜。提出了多粉体复合荧光涂层的光学模型,揭示了多粉体组配对白光LED光色性能的影响;基于该光学模型,分别提出了针对点光源/拓展光源的自由曲面荧光涂层光色反馈设计方法;分析了脉冲喷射涂层材料液滴成型机理,建立了喷涂涂层形貌与内建透镜曲率的映射关系,设计出透镜复合自由曲面荧光涂层结构,提升光源光色品质。对LED光源实施光电性能综合测试以及可靠性工程,优化芯片安放、金线键合等关键工艺过程,分析器件外加机械载荷失效机理及脉冲驱动循环工作热失效机理,进一步提高光源品质。最终形成一套完整的基于自由曲面透镜的高品质LED光源设计、制造理论体系,促进LED照明产业技术发展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Color uniformity enhancement for COB WLEDs using a remote phosphor film with two freeform surfaces
使用具有两个自由曲面的远程荧光膜增强 COB WLED 的颜色均匀性
DOI:10.1364/oe.24.023685
发表时间:2016-10-17
期刊:OPTICS EXPRESS
影响因子:3.8
作者:Li, Jiasheng;Li, Zongtao;Ding, Xinrui
通讯作者:Ding, Xinrui
Experimental investigation of a PCM-HP heat sink on its thermal performance and anti-thermal-shock capacity for high
PCM-HP散热器对大功率LED热性能及抗热冲击能力的实验研究
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2016.07.127
发表时间:2016-09-05
期刊:APPLIED THERMAL ENGINEERING
影响因子:6.4
作者:Wu, Yuxuan;Tang, Yong;Yu, Binhai
通讯作者:Yu, Binhai
Color Uniformity Enhancement for WLEDs Using Inverted Dispensing Method
使用反向点胶方法增强 WLED 的颜色均匀性
DOI:10.1109/lpt.2017.2764100
发表时间:2017-12
期刊:IEEE Photonics Technology Letters
影响因子:2.6
作者:Jiasheng Li;Caiman Yan;Zongtao Li;Guanwei Liang;Yong Tang;Binhai Yu
通讯作者:Binhai Yu
Angular color uniformity enhancement of white light-emitting diodes by remote micro-patterned phosphor film
通过远程微图案荧光膜增强白光发光二极管的角度颜色均匀性
DOI:10.1364/prj.4.000140
发表时间:2016-08-01
期刊:PHOTONICS RESEARCH
影响因子:7.6
作者:Yu, Shudong;Li, Zongtao;Chen, Kaihang
通讯作者:Chen, Kaihang
DOI:10.1364/ol.42.004962
发表时间:2017-12-01
期刊:OPTICS LETTERS
影响因子:3.6
作者:Yu, Shudong;Zhuang, Baoshan;Tang, Yong
通讯作者:Tang, Yong
Mini/Micro-LED显示器件表面功能结构冷冻磨切加工机理及光学性能研究
- 批准号:52375426
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:李宗涛
- 依托单位:
LED发光器件宏微结构调控量子点涂层制备机理研究
- 批准号:51775199
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:李宗涛
- 依托单位:
国内基金
海外基金
