白光LED中导热材料与反光材料的研究

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1、论文摘要近年来，随着半导体发光二极管(LED)性能的不断提高，白光LED发展非常迅速，由于白光LED具有长寿命、无污染、低功耗的特性，未来白光LED将逐步替代荧光灯、白炽灯，成为下一代绿色照明光源。本论文针对现阶段白光LED存在的两大问题：即白光LED散热差和发光效率不高的问题。通过对白光LED平面光源的结构优化，结合新型材料的应用，开发出了高导热复合材料和高反光复合材料。研究内容如下：1．采用掺杂微米金刚石的方法改进环氧树脂的导热性能，制备了高导热的环氧树脂复合材料。用扫描电镜对微米金刚石复合材料的表面进行了表征。结果表明微米金刚石的掺杂

2、能够很好地和环氧树脂进行结合，没有产生明显的两相分离，在环氧树脂中形成了良好的导热网络。用HOTDISK热常数测试仪对所制备的导热复合材料进行了导热系数的测量，结果表明，随着微米金刚石掺杂量的增加，复合材料的导热系数k有明显的提高。与纯环氧树脂的导热系数为0．24W／m*K相比，当微米金刚石掺杂量为13wt％时，所制备复合材料的导热系数达到了0．35W／m*K，与纯环氧树脂的导热系数0．24W／m*K相比提高了45．8％。另外，本文对白光LED平面光源的结构进行了优化，采用物理方法将钛白粉分散在聚氨酯涂料当中，形成了白色的反光复合材料，并通

3、过丝网印刷技术在LED光源模块表面上成功制作了一层反光层。用HITACHI紫外一可见分光光度计对所制备的反光层进行了反射率的测量。结果表明，当反光复合材料中钛白粉的含量在40wt％左右时，反光层的反射率达到最佳，在可见光范围内的反射率有80％以上。同时，论文中也讨论了不同厚度反光层的反射率，结果表明，随着反光层厚度的增加其反射率有明显提高，当反光层的厚度达到160um以上时，反光层在可见光范围内的反射率整体达到了93％以上。关键词：半导体发光二极管，微米金刚石，导热系数，反光层，钛白粉ABSTRACTWiththeimprovementof

4、semiconductorlight—emittingdiode(LED)technology，whiteLEDisdevelopedquickly．AswhiteLEDhaslonglife，non·pollution，low-powerfeatures，itexhibitsapotentialtograduallyreplacefluorescent，incandescentlightsourcefornextgenerationof“greenlighting”．Thispaperfirstlybrieflyintroducesthe

5、conceptandcharacteristicsofLED．Currently,whiteLEDareconfrontedwithtwoproblems：lowluminescentefficiencyandbadheatdissipation．SecondlywhiteLEDlightsourcewithplanarstructurehasbeenstudied，combinedwiththeapplicationofcompositematerialswithhighthermalconductivityorhighreflectiv

6、ity．Inthispaper，micro—diamondswereincorporatedintoepoxyresinandtheirthermalperformanceswereinvestigated．Scanningelectronmicroscopymeasurementshowedthatthemicro-diamondscouldbewelldispersedintheepoxyresinmatrixbythemillingmethod．Nonotablephaseseparationbetweenthemicro-diamo

7、ndsandepoxyresinmatrixwereobserved．ThethermalconductivitieskofthecompositesWasfoundtoincreasewiththeamountofmicro．diamonds．Therewasa45．8％enhancementinthermalconductivitywith13wt％micro—diamondsloadinginthecompositeascomparedwiththeoneofpureepoxyresin．Furthermore，thestructur

8、eofwhiteLEDflatlightsourcewasoptimized．ThetitaniumdioxideWasdispersedinpolyurethanetoform