倒装LED灯丝因其倒装和平面涂覆工艺以及360°立体发光的特色成为商场研讨的要点。长期以来，国内外的专家致力于LED的发光均匀性的研讨，但其实LED是一个光、电、热相互影响的归纳体系，其输出的光学功能会遭到输入的电流和结点温度的影响。
LED的PN结中注入的少量载流子与大都载流子复合时会把剩余的能量以光的办法释放出来，将电能直接转化为光能，可是在这个过程中，会发生很多的热，假如这些热量无法及时散开，就会导致PN结的温度敏捷上升，然后影响到倒装LED灯丝的发光功能。
本文研讨倒装LED灯丝在不同直流电流驱动下的光通量、色温等输出光功能随输入电流和温度改变的规则，比较初态和稳态（点亮30min之后）的光通量、色温等，剖析温度关于光学功能的影响。
1.样品制备与测验
1.1 样品制备
将倒装LED芯片经过固晶机固定于白陶瓷基板上，陶瓷基板尺度为60 mm×1.2 mm×0.38 mm，芯片尺度为12 mil×26 mil，用两层体涂覆办法对灯丝进行点胶。取6根上述办法制备的灯丝，将6根灯丝串联在一起，样品如图1所示。
1.2 测验
选用型号为ZWL-9200的中为积分球丈量光通量、色温文色坐标。被测LED选用固定夹具置于积分球中心，LED发射的光经积分球内部白色漫反射层，漫反射一部分光线经过积分球外表的通光孔径光纤传输到微型多通道光谱仪，光谱仪收集的数据经过USB接口发送到核算机进行处理和显现，光源选用恒流源供电。
2.剖析与评论
选用中为的积分球进行测验。将样品点亮，放进积分球，测验得到瞬态色温，光通量和色品坐标等。点亮30 min后，再次进行丈量得到稳态的光学功能。随后，将瞬态与稳态的数据进行剖析和比较，得出定论。
2.1 光通量剖析
光通量随电流的改变如图2所示，不管是在初态仍是稳态，光通量都随电流的添加而添加。这是由于PN结是发光二极管的中心部分，电流添加后，注入到发光区的电子和空穴数量添加，发生辐射复合的数量也会添加，然后导致LED的光通量添加。理论上，LED 的光通量随电流的增大而线性增大。
可是，如图2所示，在初态且电流为10~25 mA的时分，光通量随电流的改变是1条斜率K=18左右的直线，电流与光通量简直呈线性联系，而在25~30 mA的时分，斜率K=16.113 2，有了显着的下降。
由此能够看出，在初态时，电流和光通量简直成线性联系，在30 mA点亮时，由于LED芯片趋于饱满状态，才导致斜率有了显着的下降。在稳态时，相邻两点之间的斜率依次为K1=17.591 2，K2=16.557 8，K3=15.113 2，K4=13.668 4， 光通量与电流不再成线性联系，并且跟着电流的添加，光通量添加的量越来越小（斜率逐步削减），这是由于电流的上升导致结温上升，且灯丝没有及时散热，然后导致结温对光通量形成影响，发生光衰。由此可见，热量会导致芯片老化，而芯片老化是光通量下降的根本原因。
依据图2初态和稳态的比较，能够发现点亮30min之后（即稳态），灯丝的光通量均有所下降，且下降趋势跟着电流的添加也越来越显着。10 mA驱动时，稳态的光通量为瞬态的99.8%，15 mA驱动时，稳态的光通量为瞬态的98%，20 mA驱动时，稳态的光通量为瞬态的95%，25 mA驱动时，稳态的光通量为瞬态的92.7%， 30 mA驱动时，稳态的光通量为瞬态的91%。
由此可见，当输入电流较小时，光通量随温度升高而削减的现象不明晰，但跟着电流的逐步加大，光衰现象非常显着。由于跟着温度的升高，LED 的电光转化功率下降，即输入相同的电功率所发生的可见光的量在削减，所以光通量也削减。
2.2 色温剖析
依据图3和图4所示，初态和稳态不同电流下的色温，落点均在bin区内，并且落点会集，契合国际标准。进入稳态之后，色坐标落点依然非常会集，没有显着的漂移。色坐标的漂移主要要素是荧光粉功能的老化，而过高的热量又是导致荧光粉功能老化的首要要素。由此能够看出，倒装LED灯丝具有杰出的散热性，然后确保倒装LED灯丝的安稳和牢靠。而色坐标细小的漂移与荧光粉的颗粒，拌和均匀度，芯片亮度等原因有关。
依据图5所示，在稳态情况下倒装灯丝的色温均上升，在10 mA时，增长量为0.39%，在15 mA时，增长量为0.48%，在20 mA时，增长量为0.68%，在25 mA时，增长量为0.77%，在30 mA时，增长量为0.77%。
色温的增量跟着电流增大最终趋于饱满，阐明荧光粉的热猝灭效应大于芯片，热辐射的温度大于芯片的温度。而色温随电流的添加而添加，是由于跟着电流的添加，倒装灯丝中的芯片宣布的蓝光增多，而荧光粉层的厚度是必定的，则出射的白光中蓝光成分添加，然后使灯丝的色温添加，当LED芯片宣布的蓝光趋于饱满状态时，色温的添加也将变得缓慢。
英国物理学家凯尔文（Kelvin）于1848年在一次物理试验中发现了光色与温度的联系。他把黑体（又称肯定黑体，也称彻底辐射体）放在密封容器中加热，以肯定零度（-273.16℃）为核算起点，温度每升高1℃，色温相应进步1K。
温度与电流也成线性联系，因而，色温与电流也成线性联系，可是依据图5所示，不管初态仍是稳态在15 mA时，斜率从4.5左右瞬间下降到1.4左右，发生了一个骤变，由此可见，电流的增大，温度的上升不只能够激起LED芯片的蓝光，还会形成LED芯片的衰减，并且温度关于LED衰减的影响将远大于其所激起的蓝光。
2.3 温度剖析
运用热电偶丈量点亮30 min之后灯丝的平均温度。依据公式Tj=Ths+RjPheat=Ths+RjKhPd，式中Rj为LED的内部热阻，Tj为结温，Kh为发热系数， 由此能够看出，灯丝的平均温度从必定程度上反映灯丝内部的结温。
从图6中能够看出，温度跟着电流的添加而添加，且温度与电流简直成一种线性联系，联系式为T=0.908I+22。由此阐明，电流的添加并不会导致温度忽然的上升而烧坏灯丝，可是电流的添加所发生的热量关于倒装LED灯丝的光学特性会发生必定的影响。
3.定论
倒装LED灯丝是一个光，电，热相互效果的混合体系，其输出光特性受输入电流的影响。经过研讨和剖析在不同直流电流的驱动下倒装LED灯丝的光通量、色温等输出光功能随输入电流和温度改变的规则，得到以下定论：
在不同直流电流的驱动下，倒装LED灯丝的色温跟着电流的添加而添加，色坐标比较安稳，而光通量会遭到较大的影响；且这种影响，在输入较小的电流时并不显着，在输入较大电流时，光通量会有显着的下降；电流的添加会导致温度的上升，过多的热量加快芯片和荧光粉的老化，然后使得倒装LED灯丝的光学功能下降，光衰显着。因而，倒装LED灯丝具有杰出的散热是一个要害。
