功率型白光LED封装设计的研究进展
信息来源:
浏览次数:
发布日期:
1 导言
近年来,半导体光源正以新式固体光源的人物逐步进入照明范畴。因为半导体照明具有高效、节能、环保、运用寿数长、呼应速度快、耐振荡、易保护等显着长处,所以在国际上被公以为最有能够进入通用照明范畴的新式固态冷光源。随着报价的不断降低,发光亮度的不断进步,半导体光源在照明范畴中展示了广泛的运用远景。业界遍及以为,半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯是大势所趋[1]。半导体发光二极管(LED)被以为是最有能够进入普通照明范畴的一种绿色照明光源。按固体发光物理学原理,LED 发光功率能挨近100 %,并具有作业电压低、耗电量小、发光功率高、呼应时间极短、光色纯、抗冲击、功能安稳牢靠及本钱低一级长处[2~4],因而被誉为21世纪新光源,有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。
完成白光的技能路径主要有3 条: 一是选用成品红、绿、蓝三基色LED 直接复合出射白光或是选用红、绿、蓝三基色LED 芯片组合生成白光,如图1(a)所示;二是用发紫外光的LED 芯片和可被紫外光有用激起而发射红、绿、蓝三基色荧光粉联系构成白光LED,如图1(b)所示。此外,还可选用两基色,甚至四基色、五基色荧光粉;三是通过荧光粉转换的办法完成白光,当前蓝光LED 芯片联系黄色荧光粉再转换成白光LED 的技能占有主导地位[5],如图1(c)所示。关于这种完成白光的办法,大多数是将荧光粉和环氧树脂混合均匀直接涂敷在芯片上。所以在各种白光LED 组合中,第三类即在LED 芯片表面涂敷YAG 黄色荧光粉运用最为广泛。
2 YAG 荧光粉完成白光原理及优缺陷
当今运用最多的蓝光LED 是以发黄光系列的钇铝石榴石(YAG)为主。这种办法的长处是:白光LED发光管构造简单,制造技术相对简单,技术对比老练。可是它存在以下缺陷:1)发光功率还不够高;2)存在能量损耗;3)荧光粉与封装资料老化会导致色温漂移;4)不简单完成低色温;5)还存在空间色度均匀性等问题。为了改进以上某些缺陷并同时有用地进步功率,便有了不一样封装资料和封装构造的产生和开展。
3 灌封胶资料的研讨
传统封装是选用环氧树脂进行封装。温度升高及蓝光和紫外线照耀会使环氧树脂的透明度严峻降低。当器材在125 益邻近或高于此温度时,将发作显着的胀大或缩短,致使芯片电板与引线受到额定的压力,而发作过度疲惫甚至掉落损坏。此外,当环氧处于较高温度时,封装环氧会逐步变形、发黄,影响透光功能。在135 益耀145 益范围内还会导致树脂严峻退化,影响LED的寿数[6]。
当前遍及选用硅胶进行封装。硅胶的透光性好,报价更廉价,但固化进程的内应力较小。硅胶更粘稠,抗沉淀才能非常好,与荧光粉混合更均匀,能够作为配粉胶运用。通过光衰试验的成果得出,用硅胶配粉的白光LED 的寿数显着比环氧树脂的长很多。GE Toshiba的InvisiSi1[7]具有高达1.53的折射率,在300~800 nm波段的光透率达95%。在对硅胶LED 和环氧树脂LED的各项功能进行评估后以为,挑选合适的硅胶代替环氧树脂进行封装能够有用地进步光效。
文章由澳镭照明电器整理发布,澳镭照明官方网站:www.aooled.com