LED成品燈具材料對LED光衰的影響

傅海勇

（廣東穗名光電有限公司，廣東佛山528329）

LED成品燈具材料對LED光衰的影響

傅海勇

（廣東穗名光電有限公司，廣東佛山528329）

從使用材料對LED光衰等性能指標(biāo)影響的程度入手，將不同種類的硅膠、不同廠家的電子線材、不同化學(xué)材料光學(xué)透鏡及擴散板進行對比實驗。實驗發(fā)現(xiàn)，不同廠家的硅膠使用在LED成品燈具上，對其LED光衰的影響程度不同，使用硅膠作為粘接比環(huán)氧樹脂壽命長，使用含硫的硅膠圈比不含硫的硅膠圈光衰大。從而提出LED成品燈具在設(shè)計、制作工藝過程中，要注意使用材料的化學(xué)成分中不能含硫，LED成品燈具中如果使用了不兼容的化學(xué)成分，就會導(dǎo)致LED光源損壞。

燈具；LED；光衰影響；材料

近年來，由于LED技術(shù)的發(fā)展迅速，主要性能指標(biāo)有很大的提高，然而LED器件的發(fā)光效率產(chǎn)業(yè)化水平達110～130 lm/W，可以作為光源在照明領(lǐng)域推廣應(yīng)用。目前很多生產(chǎn)廠家賣出的產(chǎn)品超過3年后光衰就急劇下降。

本文針對市場LED燈具光衰的實際情況，就LED成本燈具所使用材料對其LED光衰影響進行研究［1］。

1 研究概括

1.1 研究方法

本文主要通過實驗對擴散板、硅膠圈、導(dǎo)熱硅膠、反光紙、電子線材使用在LED成品燈具上的參數(shù)進行測定，并對獲得的數(shù)據(jù)進行分析與推算。

1.2 研究條件

本實驗所使用的燈珠類型均為三星5630，置恒溫箱老化溫度均為52℃，測試電流均為150 mA［1］。

2 參數(shù)測定和數(shù)據(jù)分析與推算

2.1 擴散板對LED成品燈具光衰的影響

根據(jù)光學(xué)原理分類，擴散板分為兩種：1）會將光束角變大的擴散板；2）維持原來角度的擴散板。根據(jù)材料分類，擴散板又分為兩種：1）PMMA和PC擴散板適用于直下式光源的LED照明燈具；2）PS擴散板適用于側(cè)光源LED照明燈具。

本實驗采用帶擴散板（PS材料維持原來角度的擴散板）和不帶擴散板設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定如表1所示，數(shù)據(jù)分析與推算如表2所示。由表2可知，采用帶擴散板比不帶擴散板設(shè)計的LED成品燈具光衰大。

表1 帶擴散板和不帶擴散板設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定

表2 帶擴散板和不帶擴散板設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定數(shù)據(jù)分析與推算

2.2 硅膠圈對LED成品燈具光衰的影響

硅膠圈是密封圈的一種。硅膠是一種橡膠材料，因為其性能特殊耐溫范圍廣，化學(xué)性能優(yōu)異，常用于LED成品燈具護線及密封防水。

本實驗采用含硫硅膠圈和不含硫硅膠圈設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定如表3所示，數(shù)據(jù)分析與推算如表4所示，由表4可知。采用含硫硅膠圈比不含硫硅膠圈設(shè)計的LED成品燈具光衰大。

表3 采用含硫硅膠圈和不含硫硅膠圈設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定

表4 采用含硫硅膠圈和不含硫硅膠圈設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定數(shù)據(jù)分析與推算

2.3 導(dǎo)熱硅膠對LED成品燈具光衰的影響

導(dǎo)熱硅膠是一種高端的導(dǎo)熱化合物，主要應(yīng)用于LED光源發(fā)熱面到散熱燈體接觸面之間的間隙填充的地方［2］。

本實驗采用導(dǎo)熱硅膠和不帶導(dǎo)熱硅膠設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定如表5所示，數(shù)據(jù)分析與推算如表6所示。由表6可知，采用導(dǎo)熱硅膠比不帶導(dǎo)熱硅膠設(shè)計的LED成品燈具光衰大。

2.4 反光紙對LED成品燈具光衰的影響

LED成品燈具設(shè)計時增加反光紙是提高LED成品燈具光效的辦法之一。反光紙加工性能好，可利用裁切、沖壓、彎曲、加熱等方式來成型，應(yīng)用廣泛。

表5 采用導(dǎo)熱硅膠和不帶導(dǎo)熱硅膠設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定

表6 采用導(dǎo)熱硅膠和不帶導(dǎo)熱硅膠設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定數(shù)據(jù)分析與推算

本實驗采用反光紙和不帶反光紙設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定如表7所示，數(shù)據(jù)分析與推算如表8所示。由表8可知，采用反光紙比不帶反光紙設(shè)計的LED成品燈具光衰大。

表7 采用反光紙和不帶反光紙設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定

表8 采用反光紙和不帶反光紙設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定數(shù)據(jù)分析與推算

2.5 電子線材對LED成品燈具光衰的影響

LED成品燈具使用的電子線材主要有硅膠線和PVC線材。硅膠線與PVC線材的加工方式不相同，PVC線材耐溫105℃，而硅膠線的額定溫度比較高，基本可達150～300℃，額定電壓在600 V左右。采用硅橡膠做絕緣材料，絕緣厚度均勻，具有良好的抗酸、堿及抗真菌的特性，能耐濕熱環(huán)境和耐多種油脂，同時電纜柔軟度好，具有防水、耐壓等優(yōu)點［3］。

本實驗采用PVC線材和硅膠線設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定如表9所示，數(shù)據(jù)分析與推算如表10所示，由表10可知，采用PVC線材和硅膠線設(shè)計的LED成品燈具光衰大。

表9 采用PVC線材和硅膠線設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定

表10 采用PVC線材和硅膠線設(shè)計的LED成品燈具參數(shù)測定數(shù)據(jù)分析與推算

3 小結(jié)

通過實驗發(fā)現(xiàn)，采用帶擴散板（PS材料且維持原來角度的擴散板）比不帶擴散板、含硫硅膠圈比不含硫硅膠圈、導(dǎo)熱硅膠比不帶導(dǎo)熱硅膠、反光紙和不帶反光紙、PVC線材和硅膠線設(shè)計的LED成品燈具光衰大。因此，LED成品燈具在設(shè)計、制作工藝過程中不要使用化學(xué)成分中含硫、不兼容的化學(xué)成分材料，從而避免LED成品燈具中的LED光源快速光衰。

［1］白光LED的封裝材料對其光衰影響的實驗研究［J］.現(xiàn)代顯示,2008（4）:60-62.

［2］梁田靜.影響半導(dǎo)體照明光衰及色衰因素的研究［D］.西安:陜西科技大學(xué),2013.

［3］鄒琳.LED照明燈具壽命影響因素及測試方法的研究［D］.大連:大連工業(yè)大學(xué),2013.

【責(zé)任編輯：任小平 renxp90@163.com】

Impact of LED finished lamps’materials on the LED light failure

FU Hai-yong
（Guangdong Suiming Photoelectric CO.LTD,Foshan 528329,China）

From the impact degree and performance indicators of manufactured material on the LED light failure, contrast experiments are conducted for the different types of silica gel,different manufacturers’electronic wires, different materials of optical lens and chemical diffusion plates.It was found that the impact on LED light failure is different from various manufacturers’silica gel that used in LED finished lamps.Using silica gel as bonding last longer than epoxy resin and the light failure is bigger of using silicone containing sulfur circle than sulfur-free silica gel circle.Thus proposed in the process of design and production of LED finished lamps,must pay attention to use sulfur-free chemical material.The use of an incompatible chemical composition in LED finished lamps can lead todamage ofthe LEDlight source.

lamps;LED;impact of light failure;materials

TM923.07

A

1008-0171（2017）03-0009-04

2016-12-07

傅海勇（1989-），男，江西吉安人，廣東穗名光電有限公司科技咨詢師。