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研究生: 林子健
TZU-CHIEN LIN
論文名稱: 高功率LED顯示之溫度效應與其色度偏移研究
Study of Temperature Effect and Color Drift for High Power LED Display
指導教授: 蔡明忠
Ming-Jong Tsai
口試委員: 湯華興
Hwa-Hsing Tang
阮張榮
Chang-Jung Juan's
彭成瑜
Cheng-Yu Peng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 自動化及控制研究所
Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 100
中文關鍵詞: 高功率LED溫度效應溫度量測色度飄移恆溫烤箱
外文關鍵詞: High power LED, LED temperature effect, temperature measurement, color drift, heating Oven.
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高功率LED光源技術擁有省電、環保及壽命長等優點,且發光效率不斷提升,而熱的問題乃是高功率 LED的重要議題, LED驅動時的溫度效應更是散熱設計技術上非常重要的一環。本研究將針對高功率LED的溫度效應進行探討,藉由LED產品之加熱與利用積分球量測系統,可測出高功率LED在不同環境溫度所產生的溫度效應。首先由可控制恆溫烤箱進行加熱(25℃∼70℃),搭配溫度監控器監測溫度變化,再由驅動電流變化可測出LED環境溫度隨變化的光學特性關係,包含發光效率、色度偏移等特性。
本實驗結果發現,隨LED溫升,兩款RGB-LED之光通量均降低,甚至到高溫時會有明顯色度飄移現象。樣本A主波長及峰波長往長波長移動,樣本B主波長及峰波長則較不受溫度所影響,色度則是向左下移動。電壓及電流方面,隨LED溫度升高而產生不穩定飄移,最後再呈現數據圖和數據表相互比較,可見溫度對現階段高功率LED之應用還是值得探討。


High power LED light source technology has advantages of powersaving, environmental protection and long lifeetc. As the luminous efficiency has been improved, and the most important issue of high power LED is the heat problem. The thermal effect of LED design on thermal diffusionismost important part.Therefore, this study investigatesthe temperature effect of high-power LED display. A temperature controllable heating oven is used to heat the high-power LED sample. Then, the high-power LED sampleis moved to an integrated sphere anddriven by different current under different temperature records(25℃∼70℃). The output characteristics are measuredand the temperature effect of High-power LED with different ambient temperatures can be obtained. The considered optical characteristic includes Luminous efficiency and color drift etc.
The experimental results indicate that when the LED temperature has been increased, two different types of RGB-LED's luminous flux were decreased. When it approachesto a higher temperature, there is a significant color drift. Besides,the dominant and peak wavelengths are moved toward long wavelengthfor sample A.For Sample B, the dominant and peak wavelengths are less influenced by temperature effect. The chromaticity is drifted to south-west side, and relations between voltage and current become unstable drift asthe LED temperature increases. In conclusion, according to the data charts and datasheets, the research for the change of working temperature of a high power LED is still worth forindustrial applications.

目 錄 摘要I AbstractII 誌謝III 目 錄IV 圖 目 錄VI 表 目 錄X 第一章緒論1 1.1 研究背景1 1.2 研究動機與目的5 1.3 研究方法7 1.4 本文架構7 第二章 LED相關技術與文獻探討9 2.1 發光二極體(LED)簡介9 2.1.1 LED發光原理及封裝組成10 2.1.2 LED V-I特性曲線11 2.1.3 LED驅動原理12 2.1.4 LED分類及應用14 2.2 文獻探討15 第三章色溫與LED溫度檢測19 3.1 CIE量測標準19 3.2色度理論介紹20 3.2.1相關的光學名詞20 3.2.2 色度理論分析23 3.3色溫與常見光源色溫26 3.3.1 ANSI色溫意義與誤差量測品質規範26 3.3.2常見光源色溫29 3.4 RGB三原色與混色原理36 3.5 LED壽命量測方式37 3.6高功率 LED老化曲線41 第四章系統架構與實驗設計43 4.1 實驗設計43 4.2 可控制恆溫烤箱介紹46 4.3高功率LED介紹48 4.4 LED色度量測架構51 4.4.1光學積分球量測原理51 4.4.2 LED色彩與色溫量測儀器54 4.4.3 積分球操作軟體56 第五章實驗結果與討論60 5.1高功率LED電流與電壓特性之溫度效應60 5.2溫度對高功率LED輸出特性關係66 5.3溫度對高功率LED主波長之影響70 5.4溫度對高功率LED峰波長之影響75 5.5高功率LED溫度對發光效率之影響80 5.6溫度與CIE x CIE y曲線關係86 5.7色差分析92 第六章結論與未來發展方向95 6.1 結論95 6.2 未來發展方向96 參考文獻98

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無法下載圖示 全文公開日期 2019/07/31 (校內網路)
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