功率型白光LED光学特性退化分析.pdfVIP

第32卷，第10期 光谱学与光谱分析 201 2年10月 and October，2012 SpectroscopySpectralAnalysis 功率型白光LED光学特性退化分析 周 舟，冯士维，郭春生，张光沉，吴艳艳 北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京 100124 摘要将GaN基蓝光芯片涂敷YAG荧光粉和透明硅胶制成额定功率为1W的自光发光二极管(LED)， 对其施加900mA的电流应力，在老化过程中测量白光LED的主要光学参数，考察其光学特性的退化情况。 200 经过4 h的老化，样品光通量退化为初始值的15％～18％。样品的漏电流明显增大，表明芯片有源区缺 陷密度提高，但光谱分布图中蓝光部分的辐射量未减少，仅观察到黄光部分辐射量的减少，推断出YAG荧 光粉的转换效率降低。同时，从原理上分析了样品色温逐渐增大，显色指数基本不变的原因，对大功率白光 LED在照明领域的应用有一定的借鉴意义。 关键词发光二极管；老化试验；光谱；荧光粉；色温；显色指数 中图分类号：TN383文献标识码：A DOI：10．3964／j．issrL1000-0593(2012)10—2611—04 引 言 1实验部分 作为新一代照明光源，LED具有节能、环保、寿命长、 体积小、响应快等特点，是近年来全球最具发展前景的高新 荧光粉和透明硅胶封装成额定功率为1w的白光LED。将 技术领域之一[1]。全球范围内环境保护力度的持续加强以及 制成的样品固定在可施加电流应力的老化台上，设定工作电 产品性能的不断提高，使得LED获得了巨大的市场空流值为900mA。LED样品的金属管壳紧贴在老化台铝制散 间[2。“。目前工业上用LED实现白光有多种方式：蓝光芯片热板的导热膜上，以保证良好的热接触。用浙大三色的LED 上涂敷黄色荧光粉；蓝光芯片上涂覆绿色和红色荧光粉；紫 光学参数测试系统测量样品的光学参数，每次测量均回到 mA下进行，测试平台的温度设定 外光芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉；多芯片合成白 LED的额定工作电流350 光等等。其中使用最广泛的是第一种制法，即用高效的In— 为25℃。电学测试设备为Agilent4155，主要测量样品的F GaN／GaN基蓝光LED芯片激发YAG：Ces+荧光粉，由蓝y特性。 光和黄光混合形成白光[5]。这种方式对比于其他制法来说， 图l为LED样品涂敷YAG荧光粉和透明硅胶前后测得 发光效率较高，但因为在青色和红色方面光谱不足，导致显 O．0lO 色性较差，且难以满足低色温照明的要求。 0．008 即便如此，蓝光芯片涂敷YAG荧光粉制成的白光LED 仍可以胜任一般显色性照明的需要，且可以通过添加橙色或 0．006 ≥、嚣参0d 红色荧光粉来增加红光比率，提高色温和显色指数。所以， 0．004 为了推进LED在照明领域的全面普及，研究蓝黄光混合的 H置2Id∞ 白光LED的老化性能，提高其在应用阶段的可靠性，成为业 0．002 界非常重要的课题