English 咨询热线:0371-60327111

企业邮箱 | 宝鸿淘宝店铺 |

主页 > 工程服务 > 亮化工程施工 >

LED路灯的特点

2015-08-15 10:25 | 来源:河南宝鸿光电股份有限公司
    白光LED是最被看好的LED产品,其在照明市场的发展潜力值得期待。与白炽灯极荧光灯相比,白光LED具有体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、可平面封装已开发成轻薄短小产品等优点,没有白炽灯高耗电、易碎及日光灯废弃物含汞污染等缺点,白光LED很被业界看好,在未来10年内,可能成为最有潜力替代传统照明器具的照明器具。

    随着白光LED发光效率的逐步提高,将白光LED应用在照明的可能性也越来越大,但是很明显的是,单只白光LED的光通量偏低,因此以目前的封装形式不太可能一单只白光LED来达到照明所需的流明数。为了得到光输出功率很大的光源,发光组件的大小很关键。如果期望提高光通量,就必须要增加发光组件的尺寸,才能承受用来激发发光的大电流。但是,从光学系统角度来看,发光组件越小,光的利用效率越高,这是相当矛盾且必须面对的问题。针对这个问题,改善LED路灯的发光效率,目前有两大方向:
    ①将多只白光LED组成光源模块来使用,利用小功率LED芯片封装成以个模组,这样能达到高亮度的要求。
    ②使用较多面积的芯片,也就是说,将目前面积为1平方毫米的小型芯片的面积提高到10平方毫米以上,借此增加发光量。虽然将LED芯片的面积予以大型化,借此能够获得较多的亮度,但因面积过大,在应用过程和结果上也会出现适得其反的现象。所以,针对这样的问题,部分LED业者就根据电极构造的改良和覆晶的构造,在芯片表面进行改良,来达到50lm/W的发光效率。


 
    无论使用何种方法,都必须在极小的LED封装中处理极高的热量,若组件无法散热去这些热量,除了各种封装材料会因为彼此膨胀系数的不同而影响产品的可靠性外,芯片的发光效率更会随着温度的上升而明显地下降,并造成使用寿命的明显缩短。因此,如何散去组件中的热量,成为目前白光LED封装技术的重要课题。

    例如,在白光LED覆晶封装的部分,由于发光层很接近封装,具有发光层的光向外部散出时,电极不会被遮蔽的优点,但缺点是所产生的热不容易消散。并非进行芯片表面改善后,再加上增加芯片面积就绝对可以提升亮度,因为当光从芯片内部向外散射时,芯片中这些改善的部分无法进行反射,所以在取光上会受到一点限制。根据计算,最佳发挥光效率的LED芯片尺寸是在7平方毫米左右。

    LED路灯通常是用内含荧光体材料的密封树脂直接包覆LED芯片,此时密封树脂中荧光体材料的浓度可能出现偏差,最后造成白光LED的色温分布不均,因此将含荧光体材料的树脂性薄片与LED芯片结合,由于薄片后的与荧光材料的浓度经过严谨的管理,因此白光LED的色温分布不均比传统方式少了4/5.使用荧光体覆盖方式,配合LED芯片的发光特性,改变荧光体 浓度与薄皮的厚度,就可以使白光LED的色温变化控制在预期范围内。

    对于LED路灯而言,其最重要的是输出的光通量及光色,所以白光LED的一端不能遮光,需使用高透明效果的环氧树脂材料包覆。然而,目前的环氧树脂几乎都是不导热材料,因此对于目前的白光LED封装技术而言,其主要额散热均是利用其白光LED芯片下方的金属脚座散去组件所发出的热量。就目前的趋势来看,金属脚座材料的选择主要是以高热传导系数的材料组成,如铝、铜甚至陶瓷材料等,但这些材料与芯片间的热膨胀系数差异甚大。若将其直接接触,很可能因为在温度升高的材料间产生的应力而造成了可靠性问题,所以 一般都会在材料间加上兼具传导系数及膨胀系数的中间材料作为间隔。松下电器将多只白光源基板的高导热效果,使光源的输出在长时间使用下仍能维持稳定。lumileds生产的白光LED基板所使用的材料为具有高传导系数的铜材,再将其连接至特制的金属电路板,兼顾电路导通及增加热传导效果。

    LED路灯产品的芯片制造技术、封装技术似乎已经成为生产LED路灯的主流技术,然而大芯片相关的制造技术及封装技术不只是将芯片面积做大,若希望白光LED应用于高亮度照明领域,相关技术仍有待进一步研究。

    LED路灯应用于一般照明领域还有诸多问题需要解决,首先是白光LED的效率提升,例如Gainn系的绿光、蓝光以及近紫外光LED的效率仍有很大的开发裕度。而LED内部量子效率仍有很大的开发裕度。而LED内部量子效率提升是最重要的项目,内部量子效率是由活性层的非发光再结合百分比与发光再结合百分比多决定的,因此可以把焦点锁定在非发光再结合这部分,并设法降低结晶缺陷。减少紫外光LED转为密度可以明显提高内部量子效率,未来必须针对降低紫外光LED的转位密度进行研究。不过这项对策对绿光、蓝光LED并没有明显的影响。

    目前,白光LED仍处于发展阶段,在使用寿命上仍待改进,但基本上没有白炽灯、荧光灯的缺点,价格过高是未能普及的主要原因。未来白光LED的应用市场将非常广泛,包括手电筒、装饰灯、LCD背光源、汽车照明市场、投影灯源、通用照明市场等,不过最被看好的市场以及最大的市场还是通用照明市场。

    白光LED亮度和功率每一次提高都进一步扩展了它的应用范围。目前,白色LED在景观照明、庭园灯、汽车内部照明、中小尺寸的LCD背光源灯方面已大量应用。若白光LED以1lm/W,个单位为基础,每单位降到1元,将进入一般家庭的户外照明;当降到0.5元时,可望进入室内照明、走廊照明等市场;当降到0.25元时,将开始置换荧光灯。从发光效率看,一旦跨进60Im/W。相当于20W的荧光灯,白光LED将迅速普及。在未来几年中,白光LED照明将逐渐及至一般家庭的各种照明灯具,正式担当21世纪的照明新光源。
    






文章出自-河南宝鸿光电股份有限公司-http://www.baohon.net/jszc/cpjs/8514.html,转载请注明出处。

关注:宝鸿光电 微信平台

“码”上送豪礼!

全国销售热线:0371-60327111