白光LED广泛应用于各个领域,但由于其自身的特点,白光LED灯珠容易产生光衰减,导致亮度下降。
1.晶片对白光LED光衰的影响
从目前的实验结果来看,晶片对光衰减的影响分为两类:一是晶片材料导致衰减不同,常用的蓝光晶片衬底材料为碳化硅和蓝宝石,碳化硅一般结构设计为单电极,导热效果好,蓝宝石一般设计为双电极,导热困难,导热效果差;二是晶片尺寸,当晶片材料相同时,不同尺寸的衰减差距也不同。
2.荧光粉对白光LED光衰的影响
实现白光LED的方法有很多。目前,最常用、最成熟的方法之一是在蓝光晶片上涂抹一层黄色荧光粉,使蓝光和黄光混合成白光。因此,荧光粉的材料对白光LED的衰减有很大的影响。市场上最主流的荧光粉是YAG铱铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮化物荧光粉。与蓝光LED芯片相比,荧光粉可以加速白光LED的老化,不同厂家的荧光粉对光衰减的影响也不同,这与荧光粉的原料成分密切相关。
3.固晶底胶对白光LED光衰老的影响
白光LED包装行业常用的固晶胶包括环氧树脂绝缘胶、硅树脂绝缘胶和银胶。三者各有优缺点,选择时要综合考虑。环氧树脂绝缘胶导热性差,但亮度高;硅树脂绝缘胶的导热效果略好于环氧树脂,亮度高。但由于硅成分占一定比例,固晶片旁边残留的硅树脂与荧光胶中的环氧树脂结合时会产生隔层现象,冷热冲击后会产生剥离,导致死灯;银胶的导热性比前两者都好,可以延长LED芯片的使用寿命,但银胶对光的吸收相对较大,导致亮度低。对于双电极蓝光晶片,用银胶固定晶体时,对胶量的控制也非常严格,否则容易短路,直接影响产品的产量。
4.支架对白光LED光衰的影响
LED支架主要包括铜支架和铁支架。铜支架导热性好,导电性好,价格高。铁支架的导热性和导电性相对较差,更容易生锈,但价格便宜。
市场上的LED大多使用铁支架。不同材料的支架对LED的性能有不同的影响,尤其是对光衰减。这主要是因为铜的导热性远好于铁,铜的导热系数为398W(m.k),铁的导热系数只有50W(m.k)左右,仅为前者的1/8,支架的电镀层厚度也密切相关。在选择支架时,还要注意支架的碗杯尺寸是否与发光芯片和模粒相匹配。匹配质量直接影响白光LED的光学效果,否则容易造成光斑形状不对称、黄圈、黑斑等,直接影响产品质量。
5.荧光胶对白光LED光衰老的影响
传统包装白光LED,荧光胶一般采用环氧树脂或硅胶,硅胶粉白光LED寿命明显长于环氧树脂。其中一个原因是用上述两种方法包装成成品LED,硅胶比环氧树脂抗紫外线能力强,硅胶散热效果优于环氧树脂;但在相同条件下,硅胶粉末的初始亮度