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發光二極管生產商分析溫度對LED會有哪些影響?
作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2019.07.22
信息摘要:
  Led(發光二極管)因其節能、環保、長壽命等優點極具發展前景。但因為LED對溫度極為敏感,結溫升高會影響LED的壽命、光效、光色(波長)…

  

一、溫度過高會對LED造成永久性破壞

(1)LED工作溫度超過芯片的承載溫度將會使LED的發光效率快速降低,產生明顯的光衰,并造成損壞;

(2) LED多以透明環氧樹脂封裝,若結溫超過固相轉變溫度(通常為125℃),封裝材料會向橡膠狀轉變并且熱膨脹系數驟升,從而導致LED開路和失效。

二、溫度升高會縮短LED的壽命

LED的壽命表現為它的光衰,也就是時間長了,亮度就越來越低,直到最后熄滅。通常定義LED光通量衰減30%的時間為其壽命。

造成LED光衰的原因通常有以下幾方面:

(1)LED芯片材料內存在的缺陷在較高溫度時會快速增殖、繁衍,直至侵入發光區,形成大量的非輻射復合中心,嚴重降低LED的發光效率。

2) 高溫時透明環氧樹脂會變性、發黃,影響其透光性能,工作溫度越高這種過程將進行得越快,這是LED光衰的又一個主要原因。

(3) 熒光粉的光衰也是影響LED光衰的一個主要原因,因為熒光粉在高溫下的衰減十分嚴重。??所以,高溫是造成LED光衰,縮短LED壽命的主要根源。

發光二極管生產商

不同品牌LED的光衰是不同的,通常發光二極管生產商會給出一套標準的光衰曲線。

三、溫度升高會降低LED的發光效率

溫度影響LED光效的原因包括以下幾個方面:

(1)溫度升高,電子 與空穴的濃度會增加,禁速寬度會減小,電子遷移率減小。

(2)溫度升高,勢阱中電子與空穴的輻射幾率降低,造成非輻射復合(產生熱量),從而降低LED的內量子效率。

(3)溫度升高導致芯片的藍光波峰向長波方向偏移,使芯片的發射波長和熒光粉的激發波長不匹配,也會造成白光LED外部光提取效率降低。

(4)隨著溫度上升,熒光粉量子效率降低,出光減少,LED的外部光提取效率降低。

(5)硅膠性能受環境溫度影響較大。隨著溫度升高,硅膠內部的熱應力加大,導致硅膠的折射率降低,從而影響LED光效。

一般情況下,光通量隨結溫的增加而減小的效應是可逆的。也就是就當溫度回復到初始溫度時,光輸出通量會有一個恢復性的增長。這是因為材料的一些相關參數會隨溫度發生變化,從而導致LED器件參數的變化,影響LED的光輸出。當溫度恢復到初態時,LED器件參數的變化隨之消失,LED光輸出也會恢復至初態值。對此,LED的光通量值有“冷流明”和“熱流明”之分,分別表示LED結點在室溫和某一溫度下時LED的光輸出。

四、溫度對LED發光波長(光色)的影響

LED的發光波長一肌可分成峰值波長與主波長。峰值波長即光強最大的波長,而主波長可由X、Y色度坐標決定,反映了人眼所感知的顏色。顯然,結溫所引致的LED發光波長的變化將直接造成人眼對LED發光顏色的不同感受。對于一個LED器件,發光區材料的禁帶寬度值直接決定了器件發光的波長和顏色。溫度升高,材料的禁速寬度將減小,導致器件發光波長變長,顏色發生紅移。

五、溫度對LED正向電壓的影響

正向電壓是判定LED性能的一個重要參量,其大小取決于半導體材料的特性、芯片尺寸以及器件的成結與電極制作工藝。相對于20MA的正向電流通常InGaAlP?LED的正向電壓在1.8-2.2V之間,InGaAlP?LED的正向電壓處在3.0-3.5V之間,更多可登錄東穎官網


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