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遠端螢光粉LED光學效能提升之研究

為了解決a180中華的問題，作者周永芳 這樣論述：

近年來基於螢光粉轉換的白光LED由於具有長壽命、高可靠性、環境保護、安全性和多種應用領域等許多優點而在LED市場中佔有相當大的比例。但為了滿足可持續發展的要求，持續提高LED的發光效率至關重要。將螢光粉層與LED晶片分離以抑制光線再吸收的遠端螢光粉封裝結構是提高發光效率的有效方法，本文利用次波長結構的抗反射特性設計並製作具有半橢圓球型結構的PET薄膜貼附於遠端螢光粉LED表面以再次提高元件的光取出效率，實驗結果證實在遠端螢光粉LED表面貼附結構周期為350nm且結構高度為300nm橢圓球型結構的PET薄膜，遠端螢光粉LED之光取出效率可提升11.76%。此外，遠端螢光粉LED在貼附具有次波長

結構的PET薄膜後，遠端螢光粉LED的色座標、色溫和演色性等顏色特性的變異量皆在量測設備的量測誤差範圍內。 在典型的遠端螢光粉白光LED中，螢光粉散射的藍光和螢光粉發射的黃光具有不同的輻射強度分佈。因此，角度顏色分佈變得不均勻，並且會在照射平面中出現不均勻的黃暈現象。本研究中亦經相關實驗證明在遠端螢光粉白光LED中添加TiO2散射粒子提供了一種有效改善的角度色溫均勻性的方法。在螢光粉層中添加重量百分濃度0.2％的TiO2散射粒子和重量百分濃度16.0％的螢光粉經驗證為可獲得較均勻的角度色溫變化與高發光效率和同時維持白光LED整體色溫的最佳參數條件。我們發現與未添加TiO2散射粒子遠端螢光

粉LED相比，添加TiO2散射粒子的遠端螢光粉LED的角度色溫均勻性可提高31.82％。在350mA的驅動電流下，相對於未添加散射粒子遠端螢光粉LED，添加TiO2散射粒子的遠端螢光粉LED的光通量增加了8.65％。最後，我們利用實驗驗證將TiO2散射粒子添加到遠端螢光粉白光LED的螢光粉層中並不影響LED元件的可靠度。