基于电-流体作用实现LED封装中荧光粉和透镜形貌控制及其工程应用

基于电-流体作用实现LED封装中荧光粉和透镜形貌控制及其工程应用汇报提纲一、项目背景与意义二、项目研究内容四、预计成果三、可行性分析五、项目工作安排背景与意义（1）IndoorLightingLED被誉为新一代绿色照明光源，已经在照明领域广泛应用,

2020年全国LED照明市场有望达到658亿美元背景与意义（2）IndoorLighting白光LED合成方法单颗LED模块白光LED工作原理透镜实现光形控制荧光粉合成白光背景与意义（3）空间颜色不均匀低色温一致性LED照明技术面临的挑战——不理想荧光粉几何形貌不理想荧光粉几何形貌背景与意义（4）LED照明技术面临的挑战——传统透镜制造技术的不足缺陷：透镜的形貌和粗糙度完全由模具的形状和质量决定模具加工困难，成本较高，制造周期长，易磨损脱模时易损坏透镜，存在残留应力问题不理想透镜形貌传统模具法加工透镜：模具设计精密机床进行模具制造模压加工透镜背景与意义（5）新型的低成本、高光性能的LED封装技术荧光粉涂覆和透镜制造涉及的共性技术问题是需要对聚合物流体到固体之间的形貌进行控制，基于电场对在聚合物胶体上的作用力及其调控来实现LED封装中形貌控制具有的优势：成本低可实现大规模工程化应用自由度大微米级尺寸控制汇报提纲一、项目背景与意义二、项目研究内容四、预计成果三、可行性分析五、项目工作安排研究内容4在封装企业中开展试生产实验1建立电场作用下流体流动数值模型；分析电场作用下荧光粉和透镜形貌变化规律3开展封装实验，测试光学性能；改进结构设计，获得优化的新型LED封装方法2光-电-流体耦合分析，获得理想封装工艺条件；建立不同形貌下光学模型项目创新性

理论创新首次建立电场作用下流体流动过程分析模型，探究电场作用下流体形貌变化物理规律，为荧光粉涂覆和透镜制造提供理论基础

技术创新通过对静电场控制流体形貌物理机制的理解，提出理想的荧光粉形貌涂覆工艺和灵活的曲面透镜制造技术，实现低成本、高光性能的LED封装技术汇报提纲一、项目背景与意义二、项目研究内容四、预计成果三、可行性分析五、项目工作安排可行性分析（1）实验条件和基础齐全的LED封装设备、多年LED封装研究可行性分析（2）基于荧光粉涂覆过程中的微流体流动规律的分析，对荧光粉涂覆技术进行了大量的研究

沾取-转移荧光粉涂覆工艺新型LED基板结构ShengLiu,etal.,OpticsExpress,2013,21ShengLiu,etal.,IEEEPhotonicsTechnologyLetters,2013,25(5）ShengLiu,etal.,OpticsExpress,2012,20(5)不同涂覆胶量下的荧光粉层几何形貌可行性分析（3）基于自由曲面透镜设计算法对LED透镜光学控制技术进行了大量的研究

应用导向型（ApplicationSpecific）LED模块ShengLiu,etal.,OpticsExpress,2009,17(7)ShengLiu,etal.,OpticsExpress,2010,18(2)ShengLiu,etal.,OpticsLetters,2010,35(11)ShengLiu,etal.,OpticsExpress,2011,19可行性分析（4）电-流体多场耦合数值模型利用静电力对液滴形貌进行灵活调控静电力作用下液滴形貌圆柱电极环状电极初始时刻电场作用下硅胶形貌的变化，不同电场作用下胶体形貌模拟结果和基于电场作用下胶体随时间的形貌变化可行性分析（5）可行性分析（6）实验平台上圆柱电极下平板电极三轴微动平台实现空间位置控制工业数字相机实现实时监测LED光源补光热板加热固化可行性分析（7）电场作用下荧光粉胶形貌产生了明显的变化，由初始时刻的半球面变成了锥形，且锥形的高度随着电压的增大而增大荧光粉形貌变化0V2800V3000V2600V可行性分析（8）静电作用荧光粉涂覆方法较自由成型涂覆方法具有更高的空间颜色均匀性，最大相关色温差值从7618K降低到1113K自由成型和静电作用荧光粉涂覆的空间颜色均匀性比较可行性分析（9）多学科研究团队楚劲草机械硕士2014hujingcao56@163.comLED封装模块结构设计雷翔机械博士2012eixiang003@163.comLED封装模块光学建模和光学测试郭醒机械博士2012uoxing138290@163.comLED封装工艺电-流体建模多学科方向团队开展研究工作，保证项目顺利开展，实现易于低成本制作，理想光学性能的LED封装技术汇报提纲一、项目背景与意义二、项目研究内容四、预计成果三、可行性分析五、项目工作安排预期成果新型荧光粉涂覆工艺，灵活的曲面透镜制造技术，基于电-流体作用的低成本高性能的LED封装技术申请关于荧光粉涂覆和透镜制造技术专利2项发表英语论文2篇与LED封装企业技术合作或技术转让汇报提纲一、项目背景与意义二、项目研究内容四、预计成果三、可行性分析五、项目工作安排工作进度安排时间研究计划研究目标2015.10-2016.01静电力作用下流体流动数值模型建立；建立不同荧光粉形貌和透镜情况下LED产品的光学模型流体流动模型光学模型2016.02-2016.05开展LED荧光粉