检索结果-南通市图书馆

作者：李嘉祥南昌大学

学位级别：硕士

随着LED技术的持续突破,LED在照明领域的应用不断拓展与深入,市场对LED光源也提出了更高的要求,促使LED光源向节能、环保、健康、智慧的高品质照明方向发展。市面上的白光LED多为蓝光LED加荧光粉构成,其中蓝光成分占比较多,色温偏高,为... 详细信息

随着LED技术的持续突破,LED在照明领域的应用不断拓展与深入,市场对LED光源也提出了更高的要求,促使LED光源向节能、环保、健康、智慧的高品质照明方向发展。市面上的白光LED多为蓝光LED加荧光粉构成,其中蓝光成分占比较多,色温偏高,为满足健康舒适的照明需求,LED光源的色温要进一步降低。目前各科研机构和产业界的低色温LED光源多为荧光粉LED,它存在能量损失、荧光粉失效和不易做到低色温等问题。纯LED照明技术是实现低色温照明的更优技术路线,长期以来受到黄光LED效率制约而没有得到发展。近年来,本单位研发的Si衬底InGaN黄光LED光效已有显著提升,为实用化的低色温纯LED照明奠定了基础。在此基础上,利用高光效黄光LED和红光LED混色制成了低色温无荧光粉LED光源,体现出了节能、健康、高光效等诸多优点,但是作为一种新型人造光源,其可靠性尚不明确。本论文对不同电流和温度应力下的低色温无荧光粉LED光源的可靠性和老化机理进行了分析,并同市售蓝光加荧光粉型低色温LED光源进行了对比研究,主要研究成果如下:1.为搞清在使用过程能否与InGaN基LED具有匹配的老化特性,对AlGaInP红光LED进行了老化研究。结果表明:不同封装方式的AlGaInP红光LED在老化初期,光功率都有所提升,这是因为老化初期存在热退火效应,缺陷浓度降低辐射复合增加,还存在Ni/Ag反射镜与SiO2薄膜结合性能的改善,光提取效率升高,综合导致光功率的上升;有源区内缺陷增加导致的光功率衰减主要集中在老化的前500h。AlGaInP红光LED随老化时间的推移所表现出来的光功率变化幅度与趋势与InGaN基LED类似,这为将两种材料体系的LED光源混合获得低色温无荧光粉LED光源奠定了很好的基础。2.对低色温无荧光粉LED光源和荧光粉LED光源进行高温加速老化实验,测试其光电参数的变化。结果表明:在85℃工作电流下老化,各LED性能均保持稳定,老化2000 h后光通量衰减仅为1.6%-2.1%;电流应力或温度应力的提升,会使荧光粉层对LED可靠性的影响逐渐明显,当老化功率为5.5 W时,老化后低色温无荧光粉LED的光通量衰减为6.5%,2000 K荧光粉LED在所有样品中光通量衰减最大,为19%,衰减的差异主要是由于大功率老化条件下荧光粉性能变差引起的;同时,所有样品的色温在该功率下老化后都呈现降低的趋势,在低色温无荧光粉LED中是因为色温更低的红光衰减更慢占比增加,在荧光粉LED中是因为荧光粉层透光率下降,色温较高的蓝光占比减少。3.为了探究样品在高温应力下的工作性能,设置了多组应力条件,对三种LED光源进行了温度步进应力实验。结果表明:当老化电流密度为20 A/cm2时,随着温度应力的升高,2000K、3000 K荧光粉LED光源的光通量在175℃附近出现急剧衰减,并且2000K荧光粉光源在195℃已有50%的实验样品失效,当温度高于175℃后,可以观察到部分荧光粉LED光源出现硅胶碳化的现象;低色温无荧光粉LED光源的光通量在整个老化过程中直至200℃都未出现大幅度衰减,能可靠工作的温度上限更高;有源区内缺陷的增加导致了低色温无荧光粉LED的光通量衰减,蓝光芯片和荧光粉层的性能退化,共同导致了荧光粉LED的光通量衰减,其中荧光粉层的退化更严重,使得蓝光占比增加,荧光粉LED色温升高。综上所述,本文研究的所有光源在工作电流应力和一定温度应力下老化时,性能均保持稳定。当老化的电流应力或温度应力在较高水平时,只有低色温无荧光粉LED光源的光电性能维持平稳,未出现大幅度退化,相较于荧光粉型低色温光源具有更高的可靠性。无荧光粉纯LED光源是照明的发展趋势,低色温无荧光粉LED光源更适用于道路照明或夜间室内照明。为满足不同场合的照明需求,未来还要进一步研制多基色LED光源,并对其可靠性进行全面地研究。

关键词：低色温无荧光粉 LED光源可靠性老化

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低色温无荧光粉LED光源的可靠性研究

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发光学报 2020年第3期41卷 323-330页

作者：李嘉祥潘拴刘军林吴小明南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心江西南昌330047

为了对比研究新型低色温无荧光粉LED光源和低色温荧光粉LED光源的可靠性,本文进行了85℃加速老化和温度步进应力实验,测试了各光电参数在老化过程中的变化规律,并分析了有无荧光粉低色温光源的老化衰减机理。实验结果表明,在20 A/cm2工... 详细信息

为了对比研究新型低色温无荧光粉LED光源和低色温荧光粉LED光源的可靠性,本文进行了85℃加速老化和温度步进应力实验,测试了各光电参数在老化过程中的变化规律,并分析了有无荧光粉低色温光源的老化衰减机理。实验结果表明,在20 A/cm2工作电流密度、85℃的加速老化条件下,两种类型的光源都表现出很好的稳定性,但随着功率的增加,无荧光粉光源展现出更好的光通量稳定性;随着温度的升高,无荧光粉光源在高达200℃左右仍表现出良好的可靠性,而荧光粉光源则在175℃后出现了明显的光通量衰减和色温升高。电流应力或温度应力提升以后,无荧光粉光源展现出更优异的可靠性。

关键词：低色温无荧光粉 LED光源可靠性老化

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硅基金黄光LED器件性能及应用研究

引用

人工晶体学报 2020年第11期49卷 2161-2168页

作者：郭醒王光绪徐龙权熊新华杨俊宁张建立江风益南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心南昌330096 南昌硅基半导体科技有限公司南昌330096 江西金黄光智慧照明有限责任公司南昌330031

可见光发光二极管(LED)范围内,因“黄光鸿沟”这一世界难题的存在,照明用白光LED主要通过蓝光LED芯片激发黄色荧光粉来实现。然而,由于荧光粉的光光转换效率在自身发热所产生的高温环境中易出现衰退的现象,导致荧光型白光LED在使用过程... 详细信息

可见光发光二极管(LED)范围内,因“黄光鸿沟”这一世界难题的存在,照明用白光LED主要通过蓝光LED芯片激发黄色荧光粉来实现。然而,由于荧光粉的光光转换效率在自身发热所产生的高温环境中易出现衰退的现象,导致荧光型白光LED在使用过程中容易出现光衰、色温飘移等问题。本团队在高光效InGaN黄光LED取得突破的基础上,利用高光效的红、黄光LED合成了一种新型的低色温LED光源器件,其具有无荧光粉、无蓝光的技术特点,本文称之为“硅基金黄光LED”。当LED芯片工作电流密度为20 A/cm^2时,硅基金黄光LED器件的色温为2170 K,光效为156 lm/W,显色指数Ra为77,当LED芯片工作电流密度为1 A/cm^2时,光效可达217 lm/W。本文报道了这一新型LED器件的光效和色温随电流和环境温度的变化趋势,同时对该器件的空间光谱分布进行了优化研究。此外,开展了该器件的高温、高温高湿、冷热冲击等可靠性型式试验,验证了硅基金黄光LED器件具有高可靠性的特点。最后,本文介绍了硅基金黄光LED器件在道路照明、隧道照明等领域的示范应用,以及在母婴灯等家居照明领域的推广应用。

关键词：硅基金黄光LED 多基色LED 无荧光粉无蓝光可靠性照明应用

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