影響半導體照明光衰及色衰因素的研究.pdf

1、發(fā)光二極管(lightemittingdiode，LED)是一種新型固體照明光源，具有發(fā)光效率高、功耗小、廢棄物無汞污染等優(yōu)點。盡管白光LED取代傳統(tǒng)照明器件只是時間問題，但其目前仍存在器件壽命較短，顯色性不好等問題。本課題通過研究封裝材料，分析了散熱對白光LED器件光衰的影響，并設計出一體化封裝LED散熱支架，改善了傳統(tǒng)支架散熱結構設計不合理等問題，延長了白光LED器件壽命。同時提出將紅光有機材料應用于白光LED提高器件的顯色指數(shù)。此

2、外，對影響白光LED器件光衰及色衰等因素做了研究，為提高白光LED性能，延長壽命進一步奠定了理論基礎。
　　 首先，研究了有機紅光材料MEH-PPV對白光LED器件顯色指數(shù)的影響。分別將質(zhì)量分數(shù)為5％、10％、15％、20％的有機紅光材料MEH-PPV混合加入YAG熒光粉中，用藍光芯片激發(fā)混合熒光粉進行實驗。實驗表明:MEH-PPV可吸收黃綠光，在615nm附近輻射出較強紅光，補充了白光LED光譜中缺失的紅光成分，提高器件的顯色

3、指數(shù)。隨著MEH-PPV混合質(zhì)量分數(shù)不斷增大，LED器件的顯色指數(shù)先增大后減小。這是因為LED芯片發(fā)出的能量能夠激發(fā)有機材料MEH-PPV的同時，MEH-PPV對熒光粉發(fā)出的綠光也有較強吸收。因此其所優(yōu)選的一個最佳質(zhì)量分數(shù)為15％時，器件的顯色指數(shù)可達92。
　　 其次，為研究封裝原物料對白光LED器件光衰的影響，分別進行不同熒光粉、芯片、固晶膠的光衰對比實驗。實驗表明:封裝材料不同對LED器件的光衰有很大影響。封裝材料受溫度的

4、影響較大，LED器件散熱不良、溫度過高會導致封裝材料老化，使LED器件產(chǎn)生光衰。因此，解決LED器件的散熱問題是減少光衰的重要途徑。針對傳統(tǒng)LED支架散熱途徑較長，散熱環(huán)節(jié)較多等問題，以鋁基板為基礎設計出一體化集成封裝的LED散熱支架。該支架同時也是一個良好的散熱器，將芯片直接封裝在該支架上，可縮短散熱環(huán)節(jié)，減少熱沉。同時利用鋁良好的導熱性，提高了器件的熱傳導性和熱對流特性。
　　 再次，研究大電流沖擊對混合MEH-PPV的白光

5、LED器件光衰及色衰的影響。在未加任何散熱設備的情況下，使用700mA電流沖擊LED器件。對沖擊前后器件性能變化進行分析。對沖擊前后器件性能變化的分析可得:在大電流沖擊下，由于散熱不完善，導致PN結到外部環(huán)境的熱阻非常大，瞬間產(chǎn)生很高的溫度導致LED芯片快速老化，并且使有機材料MEH-PPV分解，大量失效。但是對比沖擊前后黃光波段的光譜幾乎沒有變化，說明雖然MEH-PPV可以提高器件的顯色指數(shù)，但是穩(wěn)定性遠不如YAG熒光粉。