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详解:影响LED光衰的因素及其解决方案

上传人:未知

上传时间: 2011-05-12

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  日前有报道说,加州大学圣巴巴拉分校的研究院称他们找到了普通照明使用LED技术效率低下的根本原因。这个发现将有助于工程师们开发新一代的高性能,高效能照明解决方案,从而替代现有的白炽灯及荧光灯。大力推动LED照明的普及力度。

  另有报道提到伦斯勒理工学院的研究人员发明了一种能大大提高绿色LED发光量的制造方法:在LED的蓝宝石衬底和氮化镓层的交界处进行纳米级蚀刻,使LED产生绿光,并且在光提取,内部效率和发光量方面得到极大改进。

  我们大家都知道,电脑显示器和电视机是通过红色,蓝色和绿色来显示颜色的,也就是我们平常所说的RGB三原色;而且有数据表明,红色和蓝色LED已经实现高质廉价生产目标,因而绿色LED生产技术是业界一直以来寻求的突破。该技术基于最廉价的蓝宝石衬底来实现,并且会改进红蓝LED的光输出,必将推动LED朝着高性能低成本的方向发展。该研究小组带头人Christian Wetzel还表示生产绿色LED的难度超出了学术界和工业界的预期。

  笔者就市场技术热点进行探讨、解读,分析LED光衰的成因,以及影响LED光衰的相关因素,并寻求其解决方案,以飨读者!

  报道称: VandeWalle教授和他的同事们正在改进高效能,无毒且长寿命的氮化物基LED性能。他们深入研究在长时间高功率驱动下LED光衰这一现象。造成这一现象的原因已经引发了很多争论,但是加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的研究者们说他们利用量子机械计算方法找到了这个现象的形成机制。

  笔者注意到,他们的总结是,LED光衰(LEDdroop)是由俄歇复合(Augerrecombination)引起的。俄歇复合是一种在半导体中发生的,三个带电粒子互相反应但不放出光子的现象。研究者还发现包含散射机制的非直接的俄歇效应非常显著。这一发现使得在以往理论研究中,用直接俄歇过程预测LED光衰和实际测量结果不符的现象得以解释。

  在氮化物基LED中,这些非直接过程形成了主要的俄歇复合。 研究员们认为,因为俄歇效应是内形成机制,所以LED光衰不可消除,但可以最小化。用更宽的量子阱,并在非极化或者半极化的方向生长器件,可以降低载流子密度。

  笔者认为,既然俄歇效应是内形成机制,LED光衰它不可消除,那下面我们花费一些笔墨来探讨一下LED光衰成因,以便从根本上理清思路,降低LED光衰。

  LED光衰的原因

  目前,市场上的白光LED其光衰可能是向民用照明进军的首要问题之一。针对LED的光衰主要有以下二大因素:

  一、LED产品本身品质问题:

  1、采用的LED芯片体质不好,亮度衰减较快。

  2、生产工艺存在缺陷,LED芯片散热不能良好的从PIN脚导出,导致LED芯片温度过高使芯片衰减加剧。

  二、使用条件问题:

  1、LED为恒流驱动,有部分LED采用电压驱动原因使LED衰减过来。

  2、驱动电流大于额定驱动条件。

  其实导致LED产品光衰的原因很多,最关键的还是热的问题,尽管很多厂商在次级产品不特别注重散热的问题,但这些次级LED产品长期使用下,光衰程度会比有注重散热的LED产品要高。LED芯片本身的热阻、银胶的影响、基板的散热效果,以及胶体和金线方面也都与光衰有关系。

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