分析温度对分析温度对LED的影响
ledLightEmitti
gDiode：发光二极管作为第四代光源，因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。但因为LED对温度极为敏感，结温升高会影响LED的寿命、光效、光色波长、色温、光形配光以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。本文详细分析了温度升高对LED各光电参数及可靠性的影响，以利于LED芯片和LED照明产品的设计开发。一、温度过高会对LED造成永久性破坏1LED工作温度超过芯片的承载温度将会使LED的发光效率快速降低，产生明显的光衰，并造成损坏2LED多以透明环氧树脂封装，若结温超过固相转变温度通常为125℃，封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升，从而导致LED开路和失效。二、温度升高会缩短LED的寿命LED的寿命表现为它的光衰，也就是时间长了，亮度就越来越低，直到最后熄灭。通常定义LED光通量衰减30的时间为其寿命。通常造成LED光衰的原因有以下几方面：1LED芯片材料内存在的缺陷在较高温度时会快速增殖、繁衍，直至侵入发光区，形成大量的非辐射复合中心，严重降低LED的发光效率。另外，在高温条件下，材料内的微缺陷及来自界面与电板的快扩杂质也会引入发光区，形成大量的深能级，同样会加速LED器件的光衰1。2高温时透明环氧树脂会变性、发黄，影响其透光性能，工作温度越高这种过程将进行得越快，这是LED光衰的又一个主要原因。3荧光粉的光衰也是影响LED光衰的一个主要原因，因为荧光粉在高温下的衰减十分严重。所以，高温是造成LED光衰，缩短LED寿命的主要根源。不同品牌LED的光衰是不同的，通常LED厂家会给出一套标准的光衰曲线。例如PhilipsLumiled公司的Luxeo
K2的光衰曲线如图1所示，当结温从115℃提高到135℃，其寿命就会从50，000小时缩短到20，000小时。
f图1LumiledLuxeo
K2的光衰曲线高温导致的LED光通量衰减是不可恢复的，没有发生不可恢复的光衰减前的光通量，LED称为LED的“初始光通量”。三、温度升高会降低LED的发光效率温度影响LED光效的原因包括以下几个方面：1温度升高，电子与空穴的浓度会增加，禁带宽度会减小，电子迁移率将减小。2温度升高，势阱中电子与空穴的辐射复合几率降低，造成非辐射复合产生热量，从而降低LED的内量子效率2。3温度升高导致芯片的蓝光波峰向长波方向偏移，使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配，也会造成白光LED外部光提取效率的降低3。4随着温度上升，荧光粉量子效率降低，出r