被忽略的LED光衰問題又提起解決方案全解析
大家都知道,電腦顯示器和電視機是通過紅色,藍色和綠色來顯示顏色的,也就是我們平常所說的RGB三原色;而且有數據表明,紅色和藍色LED已經實現高質廉價生產目標,因而綠色LED生產技術是業(yè)界一直以來尋求的突破。該技術基于最廉價的藍寶石襯底來實現,并且會改進紅藍LED的光輸出,必將推動LED朝著高性能低成本的方向發(fā)展。該研究小組帶頭人ChristianWetzel還表示生產綠色LED的難度超出了學術界和工業(yè)界的預期。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/221947.htmLED光衰(LEDdroop)是由俄歇復合(Augerrecombination)引起的。俄歇復合是一種在半導體中發(fā)生的,三個帶電粒子互相反應但不放出光子的現象。研究者還發(fā)現包含散射機制的非直接的俄歇效應非常顯著。這一發(fā)現使得在以往理論研究中,用直接俄歇過程預測LED光衰和實際測量結果不符的現象得以解釋。
在氮化物基LED中,這些非直接過程形成了主要的俄歇復合。 研究員們認為,因為俄歇效應是內形成機制,所以LED光衰不可消除,但可以最小化。用更寬的量子阱,并在非極化或者半極化的方向生長器件,可以降低載流子密度。既然俄歇效應是內形成機制,LED光衰它不可消除,那下面我們花費一些筆墨來探討一下LED光衰成因,以便從根本上理清思路,降低LED光衰。
LED光衰的原因
目前,市場上的白光LED其光衰可能是向民用照明進軍的首要問題之一。針對LED的光衰主要有以下二大因素:
一、LED產品本身品質問題:
1、采用的LED芯片體質不好,亮度衰減較快。
2、生產工藝存在缺陷,LED芯片散熱不能良好的從PIN腳導出,導致LED芯片溫度過高使芯片衰減加劇。
二、使用條件問題:
1、LED為恒流驅動,有部分LED采用電壓驅動原因使LED衰減過來。
2、驅動電流大于額定驅動條件。
其實導致LED產品光衰的原因很多,最關鍵的還是熱的問題,盡管很多廠商在次級產品不特別注重散熱的問題,但這些次級LED產品長期使用下,光衰程度會比有注重散熱的LED產品要高。LED芯片本身的熱阻、銀膠的影響、基板的散熱效果,以及膠體和金線方面也都與光衰有關系。
三個影響LED燈具質量光衰的因素
單顆LED白燈在老化板上檢測出來的數據,與把LED白燈組裝成一個燈具老化時檢測出來的數據,肯定是有點出入的。
這個差異的大小,取決于LED工作時的電性參數和燈具的設計情況,以及燈具使用的環(huán)境。
首先,選擇什么樣的LED白燈。
這點很重要,LED白燈的質量可以說是很重要的因素。舉些例子,同樣的以晶元14mil白光段芯片為代表,用普通環(huán)氧樹脂做的底膠與白光膠與封裝膠水封裝出來的LED白燈,單顆點亮在30度的環(huán)境下,一千小時后,衰減數據為光衰70%;如果用D類低衰膠水封裝,在同樣的老化環(huán)境下,千小時光衰為45%;如果C類低衰膠水封裝,在同樣的老化環(huán)境下,千小時光衰為12%;如果B類低衰膠水封裝,在同樣的老化環(huán)境下,千小時光衰為-3%;如果A類低衰膠水,在同樣的老化環(huán)境下,千小時光衰為-6%。為何不同的封裝工藝會導致如何大的差異呢
最主要的一個原因在于LED芯片怕熱。偶爾短時間內受熱超過一百多度,那是不要緊的,怕就怕在長期處于高溫之下,就是對LED芯片的一種莫大的損害。
一般來說,普通環(huán)氧樹脂的導熱系數很小,因此,當LED芯片點亮工作的時候,LED芯片要發(fā)射出熱量,而普通環(huán)氧樹脂導熱能力有限,所以,當你從LED白燈的外部測量出LED支架的溫度有45度的時候,LED白燈內的芯片中心溫度有可能超過了80度。LED的溫度節(jié)點其實就是80度,那么,當LED芯片在節(jié)溫的溫度中工作的時候,是非常的受煎熬的,這就加快了LED白燈的老化。
當LED芯片在工作的時候,中心溫度產生了100度的高溫,它可以馬上通過支架引腳98%把熱量導出來,從而減少熱量對它的傷害。所以,LED白燈支架溫度是60度的時候,它的芯片中心溫度可能就只是61度而已。
從上面的數據可以看出來,選擇什么樣封裝工藝的LED白燈,直接決定LED燈具的光衰情況。
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