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发光二极管生产商分析温度对LED会有哪些影响?
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.07.22
信息摘要:
  Led(发光二极管)因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。但因为LED对温度极为敏感,结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)…

  

一、温度过高会对LED造成永久性破坏

(1)LED工作温度超过芯片的承载温度将会使LED的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并造成损坏;

(2) LED多以透明环氧树脂封装,若结温超过固相转变温度(通常为125℃),封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升,从而导致LED开路和失效。

二、温度升高会缩短LED的寿命

LED的寿命表现为它的光衰,也就是时间长了,亮度就越来越低,直到最后熄灭。通常定义LED光通量衰减30%的时间为其寿命。

造成LED光衰的原因通常有以下几方面:

(1)LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍,直至侵入发光区,形成大量的非辐射复合中心,严重降低LED的发光效率。

2) 高温时透明环氧树脂会变性、发黄,影响其透光性能,工作温度越高这种过程将进行得越快,这是LED光衰的又一个主要原因。

(3) 荧光粉的光衰也是影响LED光衰的一个主要原因,因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。  所以,高温是造成LED光衰,缩短LED寿命的主要根源。

发光二极管生产商

不同品牌LED的光衰是不同的,通常发光二极管生产商会给出一套标准的光衰曲线。

三、温度升高会降低LED的发光效率

温度影响LED光效的原因包括以下几个方面:

(1)温度升高,电子 与空穴的浓度会增加,禁速宽度会减小,电子迁移率减小。

(2)温度升高,势阱中电子与空穴的辐射几率降低,造成非辐射复合(产生热量),从而降低LED的内量子效率。

(3)温度升高导致芯片的蓝光波峰向长波方向偏移,使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配,也会造成白光LED外部光提取效率降低。

(4)随着温度上升,荧光粉量子效率降低,出光减少,LED的外部光提取效率降低。

(5)硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高,硅胶内部的热应力加大,导致硅胶的折射率降低,从而影响LED光效。

一般情况下,光通量随结温的增加而减小的效应是可逆的。也就是就当温度回复到初始温度时,光输出通量会有一个恢复性的增长。这是因为材料的一些相关参数会随温度发生变化,从而导致LED器件参数的变化,影响LED的光输出。当温度恢复到初态时,LED器件参数的变化随之消失,LED光输出也会恢复至初态值。对此,LED的光通量值有“冷流明”和“热流明”之分,分别表示LED结点在室温和某一温度下时LED的光输出。

四、温度对LED发光波长(光色)的影响

LED的发光波长一肌可分成峰值波长与主波长。峰值波长即光强最大的波长,而主波长可由X、Y色度坐标决定,反映了人眼所感知的颜色。显然,结温所引致的LED发光波长的变化将直接造成人眼对LED发光颜色的不同感受。对于一个LED器件,发光区材料的禁带宽度值直接决定了器件发光的波长和颜色。温度升高,材料的禁速宽度将减小,导致器件发光波长变长,颜色发生红移。

五、温度对LED正向电压的影响

正向电压是判定LED性能的一个重要参量,其大小取决于半导体材料的特性、芯片尺寸以及器件的成结与电极制作工艺。相对于20MA的正向电流通常InGaAlP LED的正向电压在1.8-2.2V之间,InGaAlP LED的正向电压处在3.0-3.5V之间,更多可登录东颖官网


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