關于LED光衰新揭秘

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-03-12

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 最近做SMD老化，發現個問題，貼片的光衰很小(1000h內)，或者可以說是零光衰，是什么原因使它這樣的吶?通過光譜我找到了答案，是芯片問題，由于SMD散熱較LAMP的好，所以芯片沒光衰(1000h內)，亮度反而還會曾加，那么熒光粉的亮度也會因此提高，即使粉有光衰(熒光粉的轉化效率降低)也會因此而變得沒光衰了，而直插的芯片自身光衰就很嚴重(由于結溫上升造成)，那么熒光粉的亮度就會降低，所以貼片和直插的光衰大小比較，LED筒燈，排除膠水因素，主要就是芯片原因了，而熒光粉的光衰就不能簡簡單單的靠封裝后的LED光衰來表示了，廠房照明，所以夸自己熒光粉光衰小的人要注意了，看看你的測試是否有漏洞，除非你用的芯片的亮度是恒定不變的，不然熒光粉就必受其影響。

引起白光LED器件快速衰減的主要原因，是藍光LED芯片的衰減還是熒光粉衰減，目前LED業內人士對此的看法并不一致。有人使用同樣的藍寶石襯底GaN基藍光LED芯片、支架、環氧樹脂封裝材料，制成φ5mm支架式藍光LED和白光LED，然后比較兩組器件長期工作后的光通量衰減情況。在實驗時，點亮電流均為20mA，測試電流也為20mA，環境溫度、測試儀器都一樣。結果白光LED比藍光LED的光通量衰減要快（如圖1所示）。由于兩組器件的差別在于白光LED的封裝中添加了熒光粉，人們很自然就會想到是否因為熒光粉衰減而導致白光LED的衰減加速。 

圖1  白光LED和藍光LED衰減的比較

        我們都知道，如果是熒光粉衰減，那么必然會出現由熒光粉激發出的波長峰值為570nm的黃綠光衰減，戶外照明，從而導致白光LED的色度坐標向藍色調方向變化，即色度坐標值減少。經過測試，實際結果卻表明白光LED器件的色度坐標反而向黃色調方向變化。因此，可以認為熒光粉不是造成白光衰減加速的主要因素。持這種觀點的人認為：與普通LED相比，藍光、白光LED的不同之處在于發光的波長較短，環氧樹脂在吸收短波長的光輻射后會氧化，酒店led照明，繼而形成色團。此外，環氧樹脂還會因受熱而變化，稱為“黃變”，LED-T5一體化燈管，從而造成短波長的光穿透率下降。這種現象對紅光LED不構成影響，LED球泡燈，但對藍、白光LED影響較大，這是藍光、白光LED衰減較快的一個重要原因。

    如果將白光LED的芯片上涂一層薄熒光粉，然后分析比較兩種器件的光線在器件內部的行程，就會發現藍光LED的光線直接透過環氧樹脂射出，而白光LED器件由于表面存在熒光粉層，一部分光線直接射出，一部分光線射向熒光粉顆粒。熒光粉顆粒除了將部分藍光轉換為黃光之外，由于光線還有各向同性的散射作用，因此造成熒光粉層附近的短波長光輻射和熱量高度集中，這樣熒光粉層附近的環氧樹脂更容易發生“黃變”。這對白光LED的衰減也會有影響，如圖2所示。

圖2  光的各向同性散射的影響

        有人也做過這樣的實驗：選用同一藍光芯片與不同的熒光粉。選用的熒光粉激發光譜峰值波長為460±5nm，3c認證，由于稀土摻雜不同導致發射波長有540nm、550nm、560nm三種。三種不同發射波長的光通量隨著時間的變化情況如圖3所示。

圖3  三種不同發射波長的光通量隨時間的變化

    由圖3可見， led戶外照明，發射波長是560nm時衰減比較少，可以得出結論：同一種藍光芯片激發不同雜質的熒光粉，行業資訊，將導致發射不同的黃光波長，電工照明，因此混合而成的白光也有不同的衰減。這說明熒光粉衰減是占主要的因素。

        還有人選用同一種芯片和同一種熒光粉（調配的膠和濃度都一樣），而涂在藍光芯片上的熒光粉厚度不一樣。這樣進行實驗，發現涂較厚的熒光粉比涂較薄的熒光粉的芯片，其白光衰減較快，如圖4所示。

圖4  芯片的熒光粉涂層厚度不同， led服裝照明，其光通量隨時間的變化

        綜上所述，LED的光衰的最主要原因是芯片，車間照明，只有從根本解決了，才能減小LED的光衰問題，當然也有人會說熒光粉在LED光衰中也占很大一部分，確實是這樣，不同的熒光粉光衰大小也不一樣，恒光，像黃粉和紅粉的光衰，目前市場上就有很多是很小光衰或零光衰的，工程照明，辦公照明，而綠粉的光衰就要稍微大些了，但除了亮度提升的慢些，在控制光衰上已經提升了很大一塊，所以期望芯片技術在提升亮度的同時，是否也該考慮考慮光衰問題了。引起白光LED的衰減有多種原因，要根據實際情況進行分析，然后再用實驗去證實。