LED降低温度与提升亮度
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常见的三种LED灯故障解决方法与技巧LED灯故障是使用LED灯时常遇到的问题之一,下面介绍一些常见的故障解决方法与技巧。
1.灯泡不亮:当发现LED灯泡不亮时,首先需要检查电源是否正常连接。
如果电源正常连接但灯泡还是不亮的话,可以尝试以下方法:-检查灯泡是否坏了,可以将灯泡插入到其他已知好的灯座上进行测试。
-检查灯泡是否与灯座接触不良,可以试着拧紧灯泡,确保其与灯座紧密连接。
-检查电源开关是否打开,确保电源开关处于通电状态。
2.闪烁或者频繁开关:当LED灯泡出现闪烁或频繁开关现象时,可能是以下几个原因引起的:-电源问题:检查电源是否稳定,是否满足LED灯泡的电压和电流要求。
-灯座损坏:检查灯座是否与灯泡连接良好,有没有松动、脱落等情况。
也可以试着将灯泡插入到其他灯座上进行测试。
-温度过高:LED灯在较高温度下容易出现闪烁或频繁开关现象,可以试着安装散热器来降低灯泡温度。
3.亮度不均匀或者出现色差:当LED灯亮度不均匀或者出现色差时,可能是以下几个原因导致的:-灯珠质量差异:不同批次的LED灯可能会存在色差,这是因为LED灯珠的质量差异导致的。
解决方法是选购质量好、同批次的LED灯。
-光线走向问题:有些LED灯的光线走向是单向的,如果安装角度不恰当,容易导致亮度不均匀。
解决方法是调整灯泡的角度或者替换为全方向照明的LED灯。
-供电线路问题:电源线、驱动器等供电线路质量问题也会导致亮度不均匀或色差。
此时需要修复或更换供电线路。
在解决LED灯故障时-注意安全:在修理或更换LED灯时,记得关闭电源,以防止触电事故发生。
-逐步排查:从最简单的问题开始排查,逐步深入。
首先检查电源是否正常,然后检查灯泡和灯座是否连接良好,最后再考虑其他可能的问题。
-保持清洁:LED灯对灰尘和污垢比较敏感,积尘会影响灯光的亮度和色彩效果,因此定期清洁灯泡和灯座是保持其正常工作的重要措施。
总之,解决LED灯故障需要耐心和技巧,在排查问题时应逐级进行,并且注意安全和保持清洁,以保障LED灯的正常工作。
LED灯最佳工作温度1. 介绍LED(Light Emitting Diode)灯是一种半导体器件,能够将电能转化为光能。
它具有高亮度、低能耗、长寿命等优点,因此被广泛应用于照明、显示屏、汽车灯等领域。
LED灯的工作温度是指其在正常运行时所处的温度范围。
不同的LED灯具有不同的工作温度要求,而选择合适的工作温度对于确保LED灯的性能、寿命和稳定性至关重要。
本文将深入探讨LED灯的最佳工作温度,包括其原理、影响因素以及相关的温度管理技术。
2. 原理LED灯的发光原理是通过半导体材料中的电子与空穴复合释放能量而产生的。
当电流通过LED芯片时,电子会从N型半导体区域流向P型半导体区域,与空穴发生复合,释放出光能。
这个过程需要在一定的温度范围内进行,过高或过低的温度都会影响LED灯的性能。
3. 影响因素LED灯的最佳工作温度受多个因素的影响,包括LED芯片的材料、结构和电流等。
以下是一些主要的影响因素:3.1 材料LED芯片的材料对其最佳工作温度有重要影响。
不同的材料具有不同的温度特性和导热性能。
常见的LED芯片材料包括镓砷化物(GaAs)、砷化铝(AlAs)和氮化镓(GaN)等。
这些材料在不同温度下的性能表现也不同,因此对LED灯的最佳工作温度提出了不同的要求。
3.2 结构LED灯的结构也会影响其最佳工作温度。
LED灯通常由多个组件组成,包括芯片、封装材料、散热器等。
这些组件之间的热阻、导热性能和散热设计都会对LED灯的工作温度产生影响。
3.3 电流LED灯的电流是其发光亮度和效果的重要参数。
过高的电流会导致LED芯片温度升高,从而影响其最佳工作温度。
因此,在设计LED灯时,需要合理选择电流大小,以确保LED芯片在最佳工作温度范围内运行。
4. 温度管理技术为了保持LED灯在最佳工作温度下运行,需要采取一些温度管理技术。
以下是一些常用的技术:4.1 散热设计合理的散热设计是确保LED灯工作温度的关键。
通过增加散热器的面积、改善散热材料的导热性能、优化散热路径等方式,可以有效提高LED灯的散热效果,降低LED芯片的温度。
led微亮的解决方法随着LED技术的发展,在日常生活中越来越多应用了LED灯。
但是很多人发现自家使用的LED灯微亮,影响到日常使用。
本文将为大家介绍几种LED微亮的解决方法。
一、改变电源如果LED灯微亮,可能是电源不匹配造成的,需要更换为适配的电源。
在市场上可以找到尺寸和功率都匹配的电源替换原来的电源。
同时,也可以使用电视电源等设备进行测试,看看它们是否可以使LED灯变得更加明亮。
二、更换灯光驱动器在某些情况下,LED微亮和灯光驱动器有关。
灯光驱动器是LED灯中一个关键的组件。
更换灯光驱动器有可能解决LED微亮问题。
在更换时,需要选择适当的驱动器,与LED灯的电压、电流和功率相匹配。
三、增加载流电阻有时,LED微亮可能是因为过高的阻值导致的。
售卖电器用品的商店里可以购买1或2瓦的电阻器,直接贴到LED灯头接口上,会高度的提升其亮度。
四、检查接线LED灯的亮度也可能取决于电线的质量和接线是否正确。
如果LED微亮,首先检查接线是否正确并做好接地,同时检查电线是否损坏,确保电流正常。
如果接线有损坏,请及时更换电线,以免导致其他危险。
特别是有些灯的连接器中有错位的情况,需要来回旋转调整上方圆柱体与下方圆柱体的方向才可以组合严密,否则也会影响LED的亮度。
五、更换LED灯珠如果以上方法仍然无法解决LED微亮的问题,那么可以考虑更换LED灯珠,有可能现有LED灯珠功率低,更换高功率的LED灯珠可以使LED 灯更加明亮。
六、注意光源温度LED微亮也可能与环境温度有关。
LED灯珠的亮度与环境温度成反比例关系。
如果LED所在环境温度较低,则LED灯的亮度会稍微降低,而在温度较高的环境中,LED灯的亮度会稍微提高。
因此,要维持适当的光源温度,才能使LED灯充分发光。
以上六种方法是解决LED微亮的有效方法。
通过以上方法的实践,可以使LED灯更加明亮,更加方便日常使用。
LED灯具的工作温度,一般的LED灯具都设计在-20℃--40℃,它能适应我国大部分地区的使用要求。
象东北黑龙江地区冬天的温度有可能达到-40℃,灯具的工作温度必须设计在-40℃-40℃才能满足使用要求,而赤道地区夏天的温度有可能达到50℃或更高,灯具的设计必须在0℃-50℃的工作环境能正常工作。
不同的工作温度,LED产品的工艺要求、元件选择都是不一样的,在寒冷低区元件必须选择耐低温的电子元器件,在高温地区元器件又要选择耐高温的电子元器件,不同温度地区工作的LED灯具其生产工艺不一样,老化条件也不一样,这对于设计经验少的技术人员尤其要注意。
什么是温升?灯具工作时允许升高的温度,也是衡量散热器散热能力的一种标示方法,也是我们要着重讨论的问题。
我们知道白炽灯、气体放电灯(含荧光灯、高压钠灯、金属物卤化灯)一般都不需要专门的散热片来散热,唯独只有LED固体照明灯需要专门的散热器来散热,这也是LED半导体照明灯的特别之处。
LED半导体照明芯片工作时发光,它的光线是不含紫外线和红外线的,因此它的光线是不能带走热量;因此芯片工作时的温度就会上升。
为了保证芯片工作时温度不会升的太高,就必须给LED加装散热片。
LED的光衰是和它的结温有关,所谓结温就是半导体PN结的温度,结温越高越早出现光衰,也就是寿命越短。
假如结温为105度,亮度降至70%的寿命只有一万多小时,95度就有2万小时,而结温降低到75度,寿命就有5万小时,65度时更可以延长至9万小时。
所以延长寿命的关键就是要降低结温。
不同的LED芯片,其光衰曲线是不同的,热阻和散热性也相差很大。
一盏LED灯具的温升究竟多少为合适,根据我们的调查分析,可以根据灯具的档次来初步归纳:高档LED灯具温升≦15℃,中档LED灯具温升≦25℃,低档LED灯具温升≦35℃.LED灯具散热器上的温度=环境温度+灯具温升。
例如:一盏高档的LED灯具说明书给出其温升为≦15℃,当环境温度是37℃时,求LED 灯具铝合金散热器的温度是多少?该灯具的寿命可以达到多少小时?环境温度37℃+散热器温升15℃=灯具散热器温度52℃也就是说当环境温度是37℃时LED铝散热器上的温度应≦52℃的,否则该灯具就不符合出厂要求。
LED(Light Emitting Diode:发光二极管)作为第四代光源,因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。
但因为LED对温度极为敏感,结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形(配光)以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。
本文详细分析了温度升高对LED各光电参数及可靠性的影响,以利于LED芯片和LED照明产品的设计开发。
一、温度过高会对LED造成永久性破坏(1)LED工作温度超过芯片的承载温度将会使LED的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并造成损坏;(2)LED多以透明环氧树脂封装,若结温超过固相转变温度(通常为125℃),封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升,从而导致LED开路和失效。
二、温度升高会缩短LED的寿命LED的寿命表现为它的光衰,也就是时间长了,亮度就越来越低,直到最后熄灭。
通常定义LED光通量衰减30%的时间为其寿命。
通常造成LED光衰的原因有以下几方面:(1)LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍,直至侵入发光区,形成大量的非辐射复合中心,严重降低LED的发光效率。
另外,在高温条件下,材料内的微缺陷及来自界面与电板的快扩杂质也会引入发光区,形成大量的深能级,同样会加速LED器件的光衰[1]。
(2)高温时透明环氧树脂会变性、发黄,影响其透光性能,工作温度越高这种过程将进行得越快,这是LED光衰的又一个主要原因。
(3)荧光粉的光衰也是影响LED光衰的一个主要原因,因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。
所以,高温是造成LED光衰,缩短LED寿命的主要根源。
不同品牌LED的光衰是不同的,通常LED厂家会给出一套标准的光衰曲线。
例如Philips Lumiled公司的Luxeon K2的光衰曲线如图1所示,当结温从115℃提高到135℃,其寿命就会从50,000小时缩短到20,000小时。
图1 Lumiled Luxeon K2的光衰曲线高温导致的LED光通量衰减是不可恢复的,LED没有发生不可恢复的光衰减前的光通量,称为LED的“初始光通量”。
led灯珠故障解决方法LED灯珠是一种常见的光源,被广泛应用于照明、显示等领域。
然而,由于各种原因,LED灯珠可能会出现故障,导致亮度降低或完全失效。
本文将介绍一些常见的LED灯珠故障及解决方法。
一、LED灯珠亮度降低的故障解决方法1. 检查电源供应:LED灯珠的亮度与供电电流密切相关。
如果供电电流不稳定或过低,LED灯珠的亮度将会降低。
可以通过测量电源输出电流来判断是否正常,如有异常可以更换电源供应。
2. 检查散热情况:LED灯珠长时间工作会产生大量热量,如果散热不良,会导致LED灯珠温度过高,从而降低亮度甚至损坏。
可以清理散热器、风扇或增加散热装置来改善散热情况。
3. 检查驱动电路:LED灯珠的亮度受驱动电路控制,如果驱动电路故障,会导致亮度降低。
可以检查驱动电路的连接是否松动或短路,如有问题可以更换驱动电路。
4. 检查灯珠寿命:LED灯珠寿命有限,如果使用时间过长,可能会出现亮度降低的情况。
可以根据LED灯珠的寿命来判断是否需要更换。
二、LED灯珠完全失效的故障解决方法1. 检查电源供应:如果LED灯珠完全失效,首先要检查电源供应是否正常。
可以用万用表测量电源输出电压,确保供电正常。
2. 检查电路连接:LED灯珠的失效可能是由于电路连接不良引起的。
可以检查电路连接是否松动或短路,如有问题可以重新连接或更换连接线。
3. 检查驱动电路:驱动电路是控制LED灯珠工作的关键,如果驱动电路故障,LED灯珠就无法正常工作。
可以检查驱动电路的连接是否松动或短路,如有问题可以更换驱动电路。
4. 检查灯珠寿命:LED灯珠寿命有限,如果使用时间过长,可能会完全失效。
可以根据LED灯珠的寿命来判断是否需要更换。
5. 检查环境温度:LED灯珠在高温环境下容易失效,可以检查周围环境温度是否过高,如有需要可以增加散热装置来降低温度。
总结:LED灯珠故障解决方法主要包括检查电源供应、散热情况、驱动电路和灯珠寿命等方面。
led灯板的温度范围摘要:I.引言- 介绍LED 灯板- 说明温度对LED 灯板的影响II.LED 灯板的温度范围- 低温和高温的定义- 常见的LED 灯板温度范围III.温度对LED 灯板性能的影响- 温度对LED 灯板亮度的影响- 温度对LED 灯板寿命的影响- 温度对LED 灯板可靠性的影响IV.如何控制LED 灯板的温度- 选择合适的散热材料- 设计合理的散热结构- 采用温控技术V.结论- 总结温度对LED 灯板的重要性- 强调合理控制温度的必要性正文:LED 灯板是一种广泛应用于照明、显示等领域的半导体器件。
随着科技的进步和人们对环保、节能的需求,LED 灯板的应用越来越广泛。
然而,LED 灯板的性能和寿命受到温度的影响较大,因此了解LED 灯板的温度范围和如何控制温度至关重要。
首先,我们需要了解低温和高温的定义。
低温一般是指LED 灯板的工作温度低于其额定工作温度,可能导致LED 灯板性能下降、亮度降低等问题。
高温则是指LED 灯板的工作温度超过其额定工作温度,可能导致LED 灯板损坏、寿命缩短等问题。
常见的LED 灯板温度范围为-40℃至+80℃。
在这个温度范围内,LED 灯板可以正常工作并保持良好的性能。
然而,实际应用中,LED 灯板可能会面临更严苛的工作环境,如高温、高湿等,这就需要采取相应的散热措施来保证LED 灯板的正常工作。
温度对LED 灯板性能的影响是显著的。
首先,温度会影响LED 灯板的亮度。
当LED 灯板的工作温度升高时,其亮度会降低。
这是因为温度升高会导致LED 芯片的发光效率降低。
其次,温度也会影响LED 灯板的寿命。
当LED 灯板的工作温度过高时,其寿命会大大缩短。
这是因为高温会加速LED 芯片的性能退化,从而降低其使用寿命。
最后,温度还会影响LED 灯板的可靠性。
高温环境下,LED 灯板可能出现故障,导致整个系统无法正常工作。
为了保证LED 灯板的性能和寿命,我们需要采取措施来控制其工作温度。
led灯的工作温度LED灯,作为现代照明技术的代表,以其高效、环保、长寿命的特点,广泛应用于各种场合。
然而,LED灯的工作温度对其性能和寿命具有重要影响。
LED灯是一种半导体照明设备,其工作原理基于半导体PN结的特性。
PN结在正向偏置电压下,电子从N区注入P区,与P区的空穴复合,产生自发辐射,发出可见光。
这个过程伴随着热量的产生。
LED灯具的工作温度在65摄氏度以下。
温度的高低取决于灯珠和散热器以及灯珠的功率大小,功率越大温度就越高。
温度过高容易造成灯珠光衰严重,带来安全隐患。
一般当灯泡达到热平衡后,灯珠引脚温度不高于65摄氏度,散热器表面温度不高于5摄氏度即为合格品。
LED灯一般安全规定使用范围是负2摄氏度至65摄氏度。
LED灯的工作温度影响1. 亮度:LED灯的亮度随温度的升高而降低。
这是由于随着温度的升高,PN结的载流子浓度增加,复合几率降低,导致亮度下降。
2. 颜色:LED灯的颜色随温度的升高而发生偏移。
这是由于随着温度的升高,带隙变窄,导致发出光的波长变短,颜色向蓝端偏移。
3. 寿命:LED灯的寿命随温度的升高而缩短。
这是由于随着温度的升高,载流子的迁移率增加,导致PN结的老化加速。
4. 能效:LED灯的能效随温度的升高而降低。
这是由于随着温度的升高,LED 灯的电阻增加,导致电流减小,亮度降低。
降低工作温度的方法为了降低LED灯的工作温度,通常采取以下方法:1. 散热设计:优化LED灯的散热设计,如增加散热片或使用导热性能更好的材料,以减少热量积累。
2. 降低驱动电压:降低LED灯的驱动电压可以减少热量产生。
因此,选择合适的驱动电路或控制器以降低电压是有效的降温方法。
3. 自然冷却:通过将LED灯安装在通风良好的环境中,利用空气对流带走部分热量。
这种方法简单但效果有限。
4. 主动冷却:对于高功率LED灯,主动冷却方法更为有效。
例如,使用风扇或液冷系统强制散热。
这种方法需要额外的能源和部件,但可以更有效地降低温度。
LED散热问题的解决方案一、引言随着LED技术的不断发展和应用,LED灯具在照明行业中的使用越来越广泛。
然而,由于LED自身的特点,如高亮度、高效率和小尺寸等,导致其在工作过程中产生大量热量,这就给LED灯具的散热带来了挑战。
本文旨在探讨LED散热问题,并提供一些解决方案。
二、LED散热问题的原因LED散热问题的主要原因是LED在工作过程中产生的热量无法迅速有效地散发出去,导致LED温度升高,从而影响LED的性能和寿命。
以下是几个导致LED 散热问题的主要原因:1. LED芯片的热阻:LED芯片中的热阻较高,使得热量难以传导到散热器上。
2. 灯具结构设计不合理:灯具结构不合理会导致散热不良,例如散热器的设计不合理、散热面积不足等。
3. 环境温度高:如果LED灯具工作环境的温度较高,会加剧LED散热问题。
三、为了解决LED散热问题,我们可以采取以下几种解决方案:1. 散热器的选择和设计选择合适的散热器对于解决LED散热问题非常重要。
散热器应具有良好的散热性能和较大的散热面积。
同时,散热器的设计应考虑到灯具的结构和散热要求,确保散热器能够与灯具有效接触,提高散热效果。
2. 散热材料的选择选择合适的散热材料也是解决LED散热问题的关键。
常见的散热材料包括铝材、铜材、陶瓷等。
这些材料具有良好的导热性能,可以有效地将LED产生的热量传导到散热器上,提高散热效果。
3. 散热系统的设计合理设计散热系统对于解决LED散热问题至关重要。
散热系统应包括散热器、散热材料、散热风扇等组成部份,并且它们之间应有良好的协调配合。
散热器应与LED灯具密切结合,确保热量能够迅速传导到散热器上,散热风扇可以增加空气流动,提高散热效果。
4. 环境温度控制LED灯具的工作环境温度对散热效果有很大影响。
因此,我们应尽量控制LED灯具的工作环境温度,避免过高的温度对散热造成不利影响。
可以采取一些措施,如增加通风口、降低周围温度等,以改善工作环境温度。
温度对LED的影响分析LED(Light Emitting Diode)是一种高效、节能、环保的光源,具有长寿命、快速开关、色彩丰富等优点,因此被广泛应用于照明、显示、通信等领域。
然而,温度对LED的性能和寿命有着重要的影响。
一方面,温度的升高会降低LED的光电转换效率。
在标准工作温度下,LED的光电转换效率较高,但当温度升高时,发光效率会逐渐降低。
这是由于高温会引起LED芯片内部的PN结区域的二极管电流增加,导致较多的能量转化为热量而非光能。
热量的产生会增加LED芯片的温度,进而形成正反馈,导致热量和温度的进一步升高。
这种温度效应会导致LED光电转换效率的急剧下降,进而影响LED的亮度和光输出的稳定性。
另一方面,温度的升高也会缩短LED的使用寿命。
LED的使用寿命是指在给定的工作条件下,LED光输出能保持其初始亮度的时间。
温度对LED寿命的影响主要是由于热压效应和热膨胀造成的应力。
当LED发光时,电子与空穴的复合会释放出相当数量的热量,而工作温度的升高会导致热量难以散发,从而使LED芯片内部的温度升高。
当温度超过一定阈值时,LED芯片内部的热膨胀会引起物理应力增加,这会加速LED芯片的老化和损坏。
例如,金属倒装芯片(MCPCB)中,导热层和LED芯片之间的热膨胀系数不一致会导致细小的应力破坏,最终导致LED芯片的失效。
为了减小温度对LED的影响,需要进行合理的散热设计。
首先,可以通过提高LED的散热效率来降低温度。
例如,可以采用铝基板、铜基板等散热材料,以提高散热效率。
同时,在电路设计中,合理设计电路板的布局,尽可能减少LED芯片与其他电子元件的接触,以降低温度的传导。
此外,还可以采用散热装置,如散热片、散热风扇等,提高散热效果。
最后,在实际使用中,可以控制LED的工作温度,避免过高的温度,延长LED的使用寿命。
总之,温度是影响LED性能和寿命的重要因素。
温度升高会降低LED的光电转换效率,减小光输出的稳定性;同时,温度的升高还会缩短LED的使用寿命。
降低温度与提升亮度
温度问题
1.提高LED的电光转换效率,降低热量的产生
但是由于LED材料和制作工艺的限制,此种方法的发展空间不太乐观。
2.降低封装的热阻抗
由于增加电力反而会造成封装的热阻抗急剧降至10K/W以下,因此国外业者曾经开发耐高温白光LED,试图借此改善上述问题。
然而,实际上大功率LED 的发热量比小功率 LED 高数十倍以上,而且温升还会使发光效率大幅下跌。
即使封装技术允许高热量,不过LED 芯片的接合温度却有可能超过容许值,最后业者终于领悟到解决封装的散热问题才是根本方法。
为了降低热阻抗,许多国外LED厂商将LED芯片设置在铜与陶瓷材料制成的散热器(heat sink)表面,接着再用焊接方式将印刷电路板的散热用导线连接到利用冷却风扇强制空冷的散热器上。
根据德国OSRAM Opto Semi conductors Gmb实验结果证实,上述结构的LED芯片到焊接点的热阻抗可以降低9K/W,大约是传统LED的1/6左右,封装后的LED施加2W的电力时,LED芯片的接合温度比焊接点高18K,即使印刷电路板温度上升到50℃,接合温度顶多只有70℃左右;相比之下以往热阻抗一旦降低的话,LED芯片的接合温度就会受到印刷电路板温度的影响。
因此,必需设法降低LED芯片的温度,换句话说,降低LED芯片到焊接点的热阻抗,可以有效减轻LED芯片降温作用的负担。
反过来说即使白光LED具备抑制热阻抗的结构,如果热量无法从封装传导到印刷电路板的话,LED温度上升的结果仍然会使发光效率急剧下跌。
因此,松下电工开发印刷电路板与封装一体化技术,该公司将1mm正方的蓝光LED以flip chip方式封装在陶瓷基板上,接着再将陶瓷基板粘贴在铜质印刷电路板表面,根据松下报导包含印刷电路板在内模组整体的热阻抗大约是15K/W左右。
亮度问题
材料技术
对于大部分半导体而言,并没有刚好合适的基板颗承载上方的异质外延晶体层,而成长的异质外延晶体层其晶格大小必须与基板的晶格匹配,才不至因应力的因素导致品格缺陷,使得组件发出的光子被缺陷吸收,而大幅降低组件的发光效率。
最早的半导体异构异质外延晶体是采用GaAs做基板,并在其上成GaA1As的异质外延晶体层,因为这两种材料的晶格非常近似,所以异质外延晶体层与基片之间的应力绩效,在研发过程中并无发生太大的困扰。
但是在后来陆续发展出来的异质外延晶体如GaAshP成长在GaAs基板上,或是GaAs~Pl成长在GaP基板上都有应力存在的问题。
因此在光电材料中,往往通过调整二元、三元甚至四元材料的比率,这样一来除了可以借不同大小的多元原子的比例来匹配基片的晶格结构,也可因为调整半导体的能隙大小,而调整发光组件发光的波长,唯这样的方法在异质外延晶体参数的调整上也复杂许多,也因此可以看出,异质外延晶体技术可以成为半导体发光组件技术中的核心。
在异质外延晶体方法提高的同时,异质外延晶体的结构也持续改良。
通过利用单一异质接面、双异质接面结构,或者是在异质外延晶体层中采用量子结构,提高二极管中少数载子注入效率,而产生非常高的光电转换效能。
提高白光LED光效
在高亮度LED应用中,白光LED范围最广。
目前利用发光二极管配成白光的方法主要为三种:
A.单晶蓝光LED与黄光荧光粉
借助蓝光发光二极管激发涂布在其上方的黄光YAG荧光粉,荧光粉被激发后产生的黄光与原先用于激发的蓝光互补产生白光。
B.单晶型UVLED+RGB荧光粉
UVLED配三色荧光粉主要是利用实际上不参与发出白光的UVLED激发红蓝绿三色荧光粉,借助三色荧光粉发出的三色光配成白光,有效解决了利用单晶蓝光和黄光荧光粉的二极管存在均匀度的问题。
存在问题在于配合荧光粉紫外光波长之选择、UVLED制作的难度及抗UV 封装材料的开发等等。
C.多得型RGB LED
将发出红蓝绿的三色晶粒封装在一起,直接配成白光。
缺点是混光困难并且由于热源是三个晶粒,其散热问题更是其他封装形式的三倍,增加了其使用上的困难。
封装工艺和结构
1.提高白光LED组件取出效率
A.晶粒外型的改变-TIP结构
传统发光二极管晶粒的制作为标准的矩形外观,这种结构让光子在交界面离开半导体的几率变小,只能在内部全反射直到被吸收殆尽,造成发光效果不佳。
因此改变LED形状是一个有效提高发光效率的方法。
B.表面粗化技术
借助将组件内部及外部的几何形状粗化,破坏光线在组件内部的全反射,提高组件的使出效率。
C. 芯片粘贴技术
为了减少基板对LED所发出的光线的吸收,采用透明基板粘贴技术。
主要是将发光二极管晶粒先在高温环境下施加压力,并将透明GaN基板粘贴上去,之后再讲GaAs除去,如此便可提高二倍的光线取出率。
D.覆晶封装技术
是将传统的组件反置,并在P型电极上方制作反射率较高的反射层,将原先从组件上方发出的光线从组件其他的发光角度导出,而由蓝宝石基板端缘取光。
2.封装形式和结构
对于发光二极管而言,其一侧被高透明效果的不导热材料环氧树脂材料包覆,因此其主要的散热均是利用其晶粒下方的金属脚座散热。
就目前的趋势来看,金属脚座材料的选择主要是以高热传导系数材料如铝铜等来组成,但这些材料与晶粒间的热膨胀系数差异甚大,所以一般都会在材料间加上兼具传导系数和膨胀系数的材料做间隔。
一些高亮度发光二极管制造商纷纷推出大晶粒大功率的产品,但是这种工艺流程和封装技术只是将晶粒面积做大而已,其相关技术的研发仍是必经之过程。