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白光LED現(xiàn)狀及LED使用過(guò)程中的損失分析   

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(zhǎng)、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(lái)，上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家圍繞LED的研制展開(kāi)了激烈的技術(shù)競(jìng)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(guó)量一的芯片內(nèi)通過(guò)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(guò)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芯片和黃色熒光粉，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芯片和黃色熒光粉，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(guò)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(lái)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(guó)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(guò)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(guò)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)黃色熒光粉合成發(fā)光，在封裝膠內(nèi)還需加入黃色熒光粉進(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。

奕博工廠是一家集開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、售后服務(wù)為一體的光電照明高科技企業(yè)，采用的生產(chǎn)設(shè)備以及專業(yè)的技術(shù)人才，不斷地引進(jìn)的技術(shù)及管理經(jīng)驗(yàn)，面包型食人魚(yú)0.2W白光，致力向新老客戶提供的產(chǎn)品服務(wù)和設(shè)計(jì)解決方案。奕博專業(yè)生產(chǎn)SMD貼片LED燈珠、插件LED燈珠、食人魚(yú)LED燈珠、紅外線發(fā)射管等等。

LED燈具技術(shù)關(guān)鍵在哪里？

光性能（配光）

LED燈的光學(xué)性能主要涉及到光度、光譜和色度等方面的性能要求。

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“半導(dǎo)體發(fā)光二極管測(cè)試方法”，主要有發(fā)光峰值波長(zhǎng)、光譜輻射帶寬、軸向發(fā)光強(qiáng)度角、光通量、輻射通量、發(fā)光效率、色品坐標(biāo)、相關(guān)色溫、色純度和主波長(zhǎng)、顯色指數(shù)等參數(shù)。

LED燈常用的白光LED，色溫、顯色指數(shù)和照度就尤為重要，它是照明氣氛和效果的重要指標(biāo)，而色純度和主波長(zhǎng)一般沒(méi)有要求。

熱性能（結(jié)構(gòu)）

照明用的LED發(fā)光效率和功率的提供是LED產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵之一，在此同時(shí)，Ф5食人魚(yú)RGB全彩共陰透明，LED的PN結(jié)溫度及殼體散熱問(wèn)題顯得尤為重要。PN結(jié)溫與燈體溫度差異越大，那么熱阻越大，食人魚(yú)，隨之光能被轉(zhuǎn)換成熱能白白消耗掉，嚴(yán)重時(shí)LED損壞。

一個(gè)好的結(jié)構(gòu)工程師，不僅要考慮燈具的結(jié)構(gòu)與LED的熱阻，還要考慮燈具的外形是否合理、時(shí)尚、新穎，當(dāng)然還有可靠性和可維護(hù)性以及實(shí)用性，既要站在設(shè)計(jì)者的角度去思考，又要站在用戶的角度去考量產(chǎn)品。

電性能（電子）

如果把一個(gè)照明燈具比喻成一個(gè)少女，那么配光是她的內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)則是她的容貌、電子就是她的心臟。吸引人們眼球的總是那些外表美麗、時(shí)尚的美女們，產(chǎn)品亦是如此。

人沒(méi)有心臟則沒(méi)有生命，燈具沒(méi)有電子則不成電源，一個(gè)好的驅(qū)動(dòng)電源也能決定一個(gè)產(chǎn)品的壽命。

電子方面的標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)往往要比結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，前期的研發(fā)精力投入也比較大。目前的技術(shù)走向和更新是日新月異，一個(gè)樣，工程師們得花很大的精力去學(xué)習(xí)、吸收、分解、應(yīng)用新技術(shù)。

電子設(shè)計(jì)的前期計(jì)劃、中期實(shí)施、后期的成型整個(gè)過(guò)程需形成文件、形成數(shù)據(jù)，這也是設(shè)計(jì)中最繁瑣的事情。比如：一個(gè)電源設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)前期方案，產(chǎn)品簡(jiǎn)介、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范依據(jù)、安全規(guī)格依據(jù)、電性能期望值、工藝要求、原材料評(píng)估、測(cè)試方法等等都要形成系統(tǒng)文件。

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