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詳解LED使用過程中的輻射損失

發(fā)布時(shí)間:2014-06-17 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】大家都用LED照明,但是誰分析過LED使用過程中的輻射損失沒有呢?本文將為你分析下:目前來講,現(xiàn)有LED光效水平,由于輸入電能的80%轉(zhuǎn)化為熱量,因此芯片散熱熱量十分關(guān)鍵。散熱基極的作用主要是吸收芯片產(chǎn)生的熱量,并傳導(dǎo)到熱阻上,實(shí)現(xiàn)與外界的熱交換;而減少界面和界面接觸熱阻,增強(qiáng)散熱也是關(guān)鍵。
 
常用的單片機(jī)系統(tǒng)RAM測試方法LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來,世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競賽。
 
出光率決定LED光源應(yīng)用程度
 
LED燈具與傳統(tǒng)燈具有完全不同的結(jié)構(gòu),而且結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)揮其特性有著關(guān)健作用,現(xiàn)代LED燈具主要由LED光源、光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)性器、散熱器、標(biāo)準(zhǔn)燈具接口等五部分組成。
 
德國量一的芯片內(nèi)通過在硅膠中摻入納米熒光粉可使折射率提高到1.8以上,降低光散射,提高LED出光效率并有效改善了光色質(zhì)量。通常熒光粉尺寸在1um 以上折射率大于或等于1.85,而硅膠折射率一般為1.5左右,由于兩者同折射率的不匹配以及熒光粉顆粒尺寸遠(yuǎn)大于光散射極限(30 nm),因而熒光粉顆粒表面存在光散射,降低了出光率。
 
目前白光LED主要通過三種形式實(shí)現(xiàn):
 
1、采用紅、綠、藍(lán)三色LED組合發(fā)光即多芯片白光LED;
 
2、采用藍(lán)光LED芯片和$熒光粉,由藍(lán)光和黃光兩色互補(bǔ)得到白光或用藍(lán)光LED芯片配合紅色和綠色熒光粉,由芯片發(fā)出的藍(lán)光、熒光粉發(fā)出的紅光和綠光三色混合獲得白光;
 
3、利用紫外LED芯片發(fā)出的近紫外激發(fā)三基色熒光粉得到白光。
 
目前應(yīng)用廣泛的是第二種方式,采用藍(lán)光LED芯片和$熒光粉,互補(bǔ)得到白光。因此,此種芯片提高LED的流明效率,決定于藍(lán)光芯片的初始光通量及光維持率。
 
而藍(lán)光LED芯片的初始光通量是隨著外延及襯底技術(shù)發(fā)展而提升的。光通維持率則光通過封裝技術(shù)進(jìn)行保持的,保持光通維持率的關(guān)鍵在于改善導(dǎo)電及散熱內(nèi)環(huán)境,這就涉及到LED封裝的關(guān)鍵技術(shù):低熱阻封裝工藝和高取光率封裝結(jié)構(gòu)與工藝。
 
就目前來講,現(xiàn)有LED光效水平,由于輸入電能的80%轉(zhuǎn)化為熱量,因此芯片散熱熱量十分關(guān)鍵。LED封裝熱阻主要包括材料內(nèi)部熱阻和界面熱阻。散熱基極的作用主要是吸收芯片產(chǎn)生的熱量,并傳導(dǎo)到熱阻上,實(shí)現(xiàn)與外界的熱交換;而減少界面和界面接觸熱阻,增強(qiáng)散熱也是關(guān)鍵,因此芯片和散熱基極的熱界面材料選擇十分重要,目前采用低溫或共晶焊膏或銀膠。德國量一照明使用的LED芯片內(nèi)使用的導(dǎo)熱膠是內(nèi)摻納米顆粒的導(dǎo)熱膠,有效提高了界面?zhèn)鳠?,減少了界面熱阻,加速了LED芯片的散熱。
 
在LED使用過程中,輻射復(fù)合產(chǎn)生的光子在向外發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的損失,主要有三個(gè)方面:
 
1、芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷以及材料的吸收,光子在出射界面由于折射率差引起的反射損失;
 
2、由于入射角大于全反射臨界角而引出的全反射損失;
 
3、通過在芯片表面覆蓋一層折射率相對(duì)較高的透明膠層有效減少光子在界面的損失,提高了取光率。
 
因此要求其有透光率高,折射率高,熱穩(wěn)定性好,流動(dòng)性好,易于噴涂,同是為提高LED封裝的可靠性它要求具有低吸濕性,低應(yīng)力耐老化等特性。而且通常白光LED還需要芯片所發(fā)的藍(lán)光激發(fā)$熒光粉合成發(fā)光,在封裝膠內(nèi)還需加入$熒光粉進(jìn)行配比混色,因此熒光粉的激發(fā)效率和轉(zhuǎn)換效率是高光效的關(guān)鍵。
 
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