《表3 室温为 (25±1) ℃时OBF 1×5 LED光学性能的实测特征值Tab.3 Measured optical characteristics of OBF 1×5 LED modules

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《嵌埋陶瓷散热基板对白光LED性能的影响》

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图4（a）、（b）分别是使用两种不同散热基板材料的白光LED模组的相对光谱与色品坐标图，表2与表3分别是15 W OBF 1×5 LED在结温为25℃时的初始光学性能的特征值以及在室温为（25±1）℃时根据积分球系统所获取的LED的光学性能的特征值。结合图4及表2和表3可知，较之使用MCPCB，当LED使用嵌埋陶瓷基板进行散热时，因结温有所降低，增加了蓝光芯片的辐射复合效率，从而提升了电光转换效率，增加了蓝光辐射。同时由于LED蓝光芯片结温降低，位于其上方的荧光粉层的温度也会有所降低，荧光粉的荧光效率也会升高，因此LED的光通量、辐射通量与光通量光效均有所提升[22-24]。对比两种情况下LED的主波长、色温与峰值波长可以发现，使用嵌埋陶瓷基板时，LED的主波长增加了24.7 nm，色温下降了598 K，峰值波长蓝移了0.8nm。这是由于结温越低色温也就越低，偏向于暖色[25-27]。而主波长所对应的光为肉眼可见光，主波长增大意味着白光LED所发出的主要可见光波长变大，呈现暖色，这与LED色温降低是一致的。在使用导热率较低的MCPCB时，因LED散热受阻，伴随着结温升高，电子在晶体中的共有化运动加快，能级分裂愈加严重，致使禁带宽度Eg变小。根据波长公式λ=1240/Eg可知，此时峰值波长会向长波长方向发生移动，即所谓的波长红移现象[28-29]。因此，相比于MCPCB，在使用嵌埋陶瓷基板时，LED的峰值波长有所蓝移。因白光LED主要是通过在蓝光芯片上敷涂可发黄光的荧光粉，利用蓝光激发荧光粉发出黄光，然后蓝光与黄光混合后得到白光[30]，所以峰值波长仍是芯片发出的蓝光的峰值波长。结合结温测试结果可知，当LED达到稳定工作状态时，LED在使用MCPCB散热时的结温较之使用嵌埋陶瓷基板时的结温要高出38.51℃，而此时LED峰值波长的差值为0.8 nm，据此可以得出结温升高引起的波长漂移的平均温度系数为0.020 77 nm/℃，这一结果与文献[31]报道的热效应引起的峰值波长的平均温度系数为0.028 57~0.039 29 nm/K接近。