解析白光LED特性及设计应用方案分析

为了获得充分的白光LED光束，曾经开发大尺寸LED芯片，试图以此方式达成预期目标。实际上在白光LED上施加的电功率持续超过1W以上时光束反而会下降，发光效率则相对降低20%~30%，提高白光LED的输入功率和发光效率必须克服的问题有：抑制温升；确保使用寿命；改善发光效率；发光特性均等化。

增加功率会使用白光LED封装的热阻抗下降至10K/W以下，因此国外曾经开发耐高温白光LED，试图以此改善温升问题。因大功率白光LED的发热量比小功率白光LED高数十倍以上，即使白光LED的封装允许高热量，但白光LED芯片的允许温度是一定的。抑制温升的具体方法是降低封装的热阻抗。

提高白光LED使用寿命的具体方法是改善芯片外形，采用小型芯片。因白光LED的发光频谱中含有波长低于450nm的短波长光线，传统环氧树脂密封材料极易被短波长光线破坏，高功率白光LED的大光量更加速了密封材料的劣化。改用硅质密封材料与陶瓷封装材料，能使白光LED的使用寿命提高一位数。

改善白光LED的发光效率的具体方法是改善芯片结构与封装结构，达到与低功率白光LED相同的水准，主要原因是电流密度提高2倍以上时，不但不容易从大型芯片取出光线，结果反而会造成发光效率不如低功率白光LED，如果改善芯片的电极构造，理论上就可以解决上述取光问题。

实现发光特性均匀化的具体方法是改善白光LED的封装方法，一般认为只要改善白光LED的荧光体材料浓度均匀性与荧光体的制作技术就可以克服上述困扰。

减少热阻抗、改善散热问题的具体内容分别是：