度对大功率LED照明系统光电参数的影响.pdf

第31卷第1期 发 光 学 报 VoL3l No．1 2010年2月 CHINESE LUMINESCENCEFeb．，2010 JOURNAI．OF 4)096-05 文章编号：1000-7032(2010)01 温度对大功率LED照明系统光电参数的影响 田传军1”，张希艳h，邹军2，王妍彦1’2 (1．长春理工大学材料科学与：I：程学院，吉林长春130022；2．浙江聚光科技有限公司，浙江温州325011) 规律。研究了不同的热平衡温度对大功率LED光通量、电学参数的影响。在实验过程中，光通量、驱动电压、 功率和发光效率都呈现出下降的趋势，并且最终稳定在其热平衡值。研究还发现：对于大功率LED照明系 统，光通量、驱动电压、发光效率与散热器温度具有线性关系。在电源接通时，随着散热器温度的升高，LED 的反向饱和电流迅速升高。通过线性拟合，得到大功率LED照明系统的光通量温度系数、驱动电压温度系数 和光效温度系数。 关键词：温度；大功率LED；光通量；驱动电压；发光效率 中图分类号：TN312．8PACS：78．60．Fi；85．60．JbPACC：9410D；7850G文献标识码：A 粉来取得白光的LED照明系统是非常不利的， 1 引 言 因此LED的散热成为LED照明技术发展的重 近年来，LED技术得到迅猛发展，其在信号 大课题，解决LED照明系统的散热问题迫在 指示、照明、背光源、显示等方面得到广泛的应 眉睫‘1～3|。 用。随着芯片技术的提高，LED已经进人大功 COB技术是裸芯片贴装技术之一，半导体芯 率的时代。现在1W级的大功率LED正被照明片贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接 行业使用，并显示出了光明的前景。LED功率 用引线缝合方法实现。在大功率LED灯具制造 及光效的提高，使得LED灯具代替传统照明方 过程中，通常的做法是利用COB的方法将LED 式成为可能。发光二极管的核心部分是由P型 芯片封装在铝质或者铜质基板上，利用自动焊线 半导体和n型半导体组成的芯片，在P型半导体 机将芯片与基板上的电路连接，再将基板与外部 和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。电路连接在一起。基板固定在铝质散热器上将热 在某些半导体材料的p-n结中，注入的少数载流 量散发出去。因此，散热器质量的好坏直接影响 子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的 着LED灯具的寿命、效率和出光质量。 形式释放出来，从而把电能直接转换为光能， 对于制造性能可靠，高亮度LED系统，热管 LED就是利用注入式电致发光原理制作的。 理是一个关键技术MJ。解决LED照明系统的散 由于目前LED量子效率低，在工作过程中 热问题，必须预先知道温度对大功率LED照明 会产生大量的热，大功率LED的热效应尤为明 系统的光电参数的影响。国内外许多学者对 显。如果这些热量不能及时的散发出去，就会 LED芯片的热阻方面做了大量的研究，但对于 使LED中p-n结的温度(结温)迅速升高，导致商用照明的白光LED的散热方面的研究却很 芯片载流子有效复合几率下降，出射光子的数 少。本文就照明用大功率白光LED灯具中，光 目减少，取光效率降低，还会使得LED芯片的发 源光通量、电学参数等光电参数受温度的影响 射光谱发生红移，这对利用蓝光激发YAG发光 做出分析。 收稿日期：20094)4-21；修订日期：2009-05．18 200858号)资助项目 作者简介：田传军(1984一)，男，山东淄博人，主要从事半导体照明的研究。 E—mail：tianchuanjun@126．COITI +：通讯联系人；E．mail：xiyzhang@126．com 万方数据 第1期 田传军