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LED的光衰

2023-09-08 11:42:43
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(1)晶片对白光LED光衰的影响

从目前实验的结果来看,晶片对光衰的影响分为两大类:******类是晶片的材质不同导致衰减不同,目前常用的蓝光晶片衬底的材质为碳化硅和蓝宝石,碳化硅一般设计为单电极,其导热效果比较好,而蓝宝石一般设计为双电极,热量较难导出,导热效果较差;第二类是晶片尺寸不同导致光衰不同,在晶片材质相同时,尺寸不同时衰减程度也不同。

(2)固晶底胶对白光LED光衰的影响

在白光LED封装行业中通常用到的固晶底胶有环氧树脂绝缘胶、硅树脂绝缘胶和银胶。三者各有优缺点,在选用时要综合考虑。环氧树脂绝缘胶的导热性差,但亮度高。硅树脂绝缘胶的导热效果比环氧树脂绝缘胶稍好一些,亮度高,但由于硅成分占一定比例,因此固晶时旁边残留的硅树脂与荧光胶里的环氧树脂相结合时会产生隔层现象,经过冷热冲击后将产生剥离而导致LED故障。银胶的导热性比前两者都好,可以延长LED芯片的寿命,但银胶对光的吸收比较大,导致亮度低。对于双电极蓝光晶片,在用银胶固晶时对胶量的控制也很严格,否则容易产生短路,直接影响到产品的良品率。

(3)荧光粉对白光LED光衰的影响

制造白光LED的方法有多种,目前应用***为普遍、***成熟的一种方法是通过在蓝光晶片上涂抹一层黄色荧光粉,使蓝光和黄光混合成白光,所以荧光粉的材质对白光LED光衰的影响很大。市场上***主流的荧光粉是YAG钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮化物荧光粉。与蓝光LED芯片相比,荧光粉有加速白光LED老化的作用,而且不同厂商的荧光粉对光衰的影响程度也不相同,这与荧光粉原材料的成分关系密切。

(4)荧光胶对白光LED光衰的影响

对于传统封装的白光LED,荧光胶一般采用环氧树脂或硅胶。由光衰实验的结果可知,用硅胶配粉的白光LED的寿命明显比环氧树脂的长,原因之一是用以上两种方法封装成成品LED时,硅胶的抗紫外线能力比环氧树脂强,而且硅胶的散热效果比环氧树脂但在相同条件下,用硅胶配粉的初始亮度要比环氧树脂配粉的亮度低,***主要的原因是硅胶的折射率(1.3~14)比环氧树脂的折射率(1.5以上)低,所以初始光效不及环氧树脂高。

(5)支架对白光LED光衰的影响

LED支架主要有铜支架和铁支架。铜支架的导热、导电性能好,但价格高。铁支架的导热、导电性能相对较差,容易生锈,但价格低。市场上的LED大部分使用铁支架。不同材料的支架对LED性能的影响也不同,特别是对光衰的影响尤为突出。这主要是由于铜的导热性能比铁好得多,铜的导热系数为398W/(m·K),而铁的导热系数只有50W/(m·K)左右,仅为前者的1/8;另外,还与支架电镀层的厚度密切相关。在选用支架时,还要注意支架的碗杯大小是否与发光芯片以及模粒匹配,其匹配质量的优劣直接影响白光LED的光学效果,否则容易造成光斑形状不对称,有黄圈以及黑斑等,直接影响到产品的质量。

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各种品牌LED的光衰是不同的。通常LED的生产厂家都给出一套标准的光衰曲线。

LED的光衰和它的结温有关。所谓结温就是半导体PN结的温度,结温越高,光衰出现得越早,寿命越短。可以看出,假如结温为105℃,则亮度降至70%的寿命只有1万多小时,结温为95℃时寿命为2000h,而结温降低到75℃时,寿命为5000结温为65℃时寿命可以延长至9000h。所以,延长寿命的关键就是要降低结温。这些数据只适合于Cree公司生产的LED,并不适合于其他公司生成的LED