LED以其优秀的功能结合智能操控系统,被越来越多地运用于室表里照明场合,但一起也对其色温、显色指数等色度目标提出了新的要求。为了应对这种应战,规划了一种新式的色温可调LED,运用大功率LED芯片结合金属基板封装出了色温可调的暖白光高显色指数LED样品,对其发光光谱、色温文显色指数随电流的改变进行了测验,发现LED的光谱有三个峰值,色温可从5000K改变到3300K,涵盖了冷色光到暖色光的规模,显色指数可从68添加到90以上,可以满意室内照明的要求。将这种色温可调的LED运用于筒灯,测验了其发光作用和散热功能,标明LED具有发光面均匀、无眩光,热阻小等特色,特别合适用于筒灯等室内照明场合。
1导言
自从蓝光LED被创造以来,人们开端研制各种大功率白光LED封装技能,期望白光LED可以替代传统的照明光源。现在市场上白光LED生产技能首要分为两大干流,榜首为运用荧光粉将蓝光LED或紫外LED所发生的蓝光或紫外光别离转化为双波长或三波长白光,此项技能称之为荧光粉转化白光LED;第二类则为多芯片型白光LED,经由组合两种(或以上)不同色光的LED组合以构成白光。榜首种办法可得到中高色温的白光,关于暖色温显色性较差。为了处理这一问题,一般参加赤色荧光粉,但赤色荧光粉的激起功率较低,导致全体光效偏低。
第二种办法需求别离给三种芯片供电,驱动电路杂乱,且三种芯片的老化衰减不一致,长时间作业会导致色温偏移。
2色温可调LED的封装
LED的封装技能实际上是学习了传统的微电子封装技能,但LED有其共同之处,又不能彻底依照微电子封装去做。整个LED封装工艺首要包含封装质料的选取、封装结构的规划、封装工艺的操控以及光学规划与散热规划,归纳来讲便是热-电-机-光(T.E.M.O.),如图1所示,这是LED封装的要害技能。
图1LED封装要害技能传统的多芯片集成封装多是将LED芯片依照必定的规矩固定在电路板上,如铝基覆铜板、陶瓷电路板等,因为铝基覆铜板、铜基覆铜板价格低廉而被广泛运用,但它们也有固有的缺陷。它们一般由电路层(铜箔层)、导热绝缘层和金属基层压合而成,但导热绝缘层的导热系数极低,成为电路板的导热瓶颈,导致电路板全体的导热系数只要1.5W/m.K左右。陶瓷电路板导热功能好,但存在本钱高、不宜加工、脆性较大等缺陷,并且在LED器材全体本钱中占的比重较高,其运用也受到了约束。为了处理上述问题,开发了一种LED封装结构,在铝基覆铜板的固晶方位开设窗口,需求焊线的方位放置焊盘,将一块与铝基覆铜板形状相同的铝板贴于铝基覆铜板之下,将LED芯片置于穿过窗口的区域上,这样可大大提高LED的散热功能。
LED的结构规划是联系封装出的产品是否可以满意运用要求的根底,本文规划的LED首要包含:
封装基板、蓝光LED芯片、红光LED芯片和黄绿色荧光粉,封装基板由铝基覆铜板和铝板组成,如图2所示。
杰出的封装工艺是决议器材功能、可靠性和寿数的要害。本文选用的办法为:封装基板选用具有高导热率的铝基覆铜板和铝板,芯片粘接在铝板上,LED芯片选用功率型W级正装芯片,芯片与封装基板选用高导热的银胶粘接(导热系数大于25W/m.K),经过引线键合、涂荧光粉、固化等工艺完结全体封装。
3色温可调LED的功能测验
图3为选用远方HASS-2000高精度快速光谱辐射计丈量得到的色温可调LED的光谱图,从图中可以看出,跟着红光LED电流的改变(从0到450mA),LED的相对光谱也会随之改变,LED的光谱有三个峰值,别离在450nm、550nm和628nm,暖色温的发光功率大于68lm/W,冷色温的发光功率到达87lm/W。
图4列出了色温可调LED的色区散布随红光LED电流的改变,表1列出了色温可调LED的光学功能参数随红光LED电流的改变,可以看出,红光LED不加电流的情况下,LED的色温为5000K,在冷色温BIN区,跟着红光LED电流的逐步添加,LED模块的色温会出现一个接连的改变,从寒光5000K到暖光3375K,一起LED的显色指数会逐步升高,最高可达90以上,彻底可以满意照明场所对显色指数的要求。
集成封装的LED,因为作业电流较大,作业时发生很多的热量,积聚在pn结内部的热如不及时传导出去,将导致器材温度升高,温度对LED的功能发生重要的影响,如色温改变、波长红移、正向压降等。图5所示为色温可调LED的运用作用,将封装好的色温可调LED模块安装到100mm筒灯上,红光LED加上不同的电流,得到筒灯的发光作用。筒灯接连点亮30min后,测验筒灯上散热器温度为38℃,铝基覆铜板上的温度为38.5℃(室温25.2℃),阐明色温可调LED具有杰出的散热功能。
4定论
本文介绍了一种新式的色温可调LED,运用大功率LED芯片结合金属基板封装出了色温可调的暖白光高显色指数LED样品,测验了LED的光谱功能、色温、显色指数随驱动电流的改变,成果显现,LED色温可在3300K到5000K接连改变,显色指数可达90以上,一起具有优秀的散热功能,彻底可以满意照明场所对色温以及显色指数的要求,具有宽广的运用远景。