功率型白光LED光學特性退化分析
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2014-11-13 瀏覽次數: 78 |
作者 | 周舟/馮士維/郭春生/張光沉/吳艷艷 |
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單位 | 北京工業大學電子信息與控制工程學院 |
分類號 | TN383 |
發表刊物 | 光譜學與光譜分析 |
發布時間 | 2012年10月 |
引言
作為新一代照明光源,LED具有節能、環保、壽命長、體積小、響應快等特點,是近年來全球最具發展前景的高新技術領域之一[1]。全球范圍內環境保護力度的持續加強以及產品性能的不斷提高,使得LED獲得了巨大的市場空間[2。“目前工業上用LED實現白光有多種方式:藍光芯片上涂敷黃色熒光粉;藍光芯片上涂覆綠色和紅色熒光粉;紫外光芯片上涂敷三基色或多種顏色的熒光粉;多芯片合成白光等等。其中使用最廣泛的是第一種制法,即用高效的In—GaN/GaN基藍光LED芯片激發YAG:Ces+熒光粉,由藍光和黃光混合形成白光[5]。這種方式對比于其他制法來說,發光效率較高,但因為在青色和紅色方面光譜不足,導致顯色性較差,且難以滿足低色溫照明的要求。
即便如此,藍光芯片涂敷YAG熒光粉制成的白光LED仍可以勝任一般顯色性照明的需要,且可以通過添加橙色或紅色熒光粉來增加紅光比率,提高色溫和顯色指數。所以,為了推進LED在照明領域的全面普及,研究藍黃光混合的白光LED的老化性能,提高其在應用階段的可靠性,成為業界非常重要的課題[6’7]。本工作用GaN基功率型藍光芯片涂敷YAG熒光粉制成白光LED,對其施加900 mA的老化電流,在老化過程中測試樣品的主要光學參數及電流一電壓關系曲線,推斷芯片和熒光粉的退化情況,分析了光學參數變化的起因。
1實驗部分
用Cree公司生產的GaN基功率型藍光芯片,涂敷YAG熒光粉和透明硅膠封裝成額定功率為1 w的白光LED。將制成的樣品固定在可施加電流應力的老化臺上,設定工作電流值為900 mA。LED樣品的金屬管殼緊貼在老化臺鋁制散熱板的導熱膜上,以保證良好的熱接觸。用浙大三色的LED光學參數測試系統測量樣品的光學參數,每次測量均回到LED的額定工作電流350 mA下進行,測試平臺的溫度設定為25℃。電學測試設備為Agilent 4155,主要測量樣品的Fy特性。
圖l為LED樣品涂敷YAG熒光粉和透明硅膠前后測得的光譜分布情況。使用芯片的峰值波長為445~448咖,涂敷YAG熒光粉以后,大量藍光經過熒光粉吸收轉換成黃光,黃光輻射量占整個光輸出的84%左右。使用灌封硅膠以后,由于其聚光作用,測得的輻射通量由236 mW提高到293mW。通過在老化過程中階段性地測試完好封的自光LED樣品的光學參數以考察其退化情況。
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