溫度升高對LED各光電參數及可靠性的影響
上傳人:未知 上傳時間: 2011-06-30 瀏覽次數: 1085 |
led(Light Emitting Diode:發光二極管) 作為第四代光源,因其節能、環保、長壽命等優點極具發展前景。但因為LED對溫度極為敏感,結溫升高會影響LED的壽命、光效、光色(波長)、色溫、光形 (配光)以及正向電壓、最大注入電流、光度、色度、電氣參數以及可靠性等。
一、溫度過高會對LED造成永久性破壞
(1)LED工作溫度超過芯片的承載溫度將會使LED的發光效率快速降低,產生明顯的光衰,并造成損壞;
(2)LED多以透明環氧樹脂封裝,若結溫超過固相轉變溫度(通常為125℃),封裝材料會向橡膠狀轉變并且熱膨脹系數驟升,從而導致LED開路和失效。
二、溫度升高會縮短LED的壽命
LED的壽命表現為它的光衰,也就是時間長了,亮度就越來越低,直到最后熄滅。通常定義LED光通量衰減30%的時間為其壽命。
通常造成LED光衰的原因有以下幾方面:
(1)LED芯片材料內存在的缺陷在較高溫度時會快速增殖、繁衍,直至侵入發光區,形成大量的非輻射復合中心,嚴重降低LED的發光效率。另外,在高溫條件下,材料內的微缺陷及來自界面與電板的快擴雜質也會引入發光區,形成大量的深能級,同樣會加速LED器件的光衰。
(2)高溫時透明環氧樹脂會變性、發黃,影響其透光性能,工作溫度越高這種過程將進行得越快,這是LED光衰的又一個主要原因。
(3)熒光粉的光衰也是影響LED光衰的一個主要原因,因為熒光粉在高溫下的衰減十分嚴重。
所以,高溫是造成LED光衰,縮短LED壽命的主要根源。
不同品牌LED的光衰是不同的,通常LED廠家會給出一套標準的光衰曲線。例如Philips Lumiled公司的Luxeon K2的光衰曲線如圖1所示,當結溫從115℃提高到135℃,其壽命就會從50,000小時縮短到20,000小時。
圖1 Lumiled Luxeon K2的光衰曲線
高溫導致的LED光通量衰減是不可恢復的,LED沒有發生不可恢復的光衰減前的光通量,稱為LED的“初始光通量”。
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