解析LED光通量衰减图.ppt

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1、苏州市科技计划项目－纳米技术专项解析LED光通量衰减图苏州新纳晶光电有限公司2012年6月21日老化曲线三个过程：1.正常工作时缓慢老化的过程，这个过程的长短决定了LED寿命的长短2.失效前迅速老化的过程，这个过程是由积累的效应导致的、突然出现的严重降低LED发光性能的机制3.失效后的阶段，这时候一部分LED已经熄灭，另一部分则很长时间保持微弱的发光LED寿命：其光通量变为初始值的一半时所经过的时间。——温度加速寿命实验法比较两幅图图2荧光粉荧光强度随时间的变化曲线阶段1：0～246h荧光粉的荧光强度衰减了14.2%;阶段2：246～400h时段荧光强度回升至初值

2、的91.4%,即277h附近;阶段3：400h～试验结束,荧光强度没有太大变化。荧光粉在光照作用下,荧光强度出现先降后升然后稳定的现象,跟白光LED的衰减相吻合图1小功率白光LED寿命图阶段1的衰减,解释了封装好的白光LED初期的衰减比蓝光LED快的原因;经过阶段2的回升期,荧光粉的荧光强度基本稳定,图1的Ⅱ、Ⅲ所示的样品Y、R与样品B的衰减也趋于一致,说明400h后,荧光粉的衰减已经不是LED衰减的主要原因。老化过程中光通量出现增加的现象光通量出现增加的现象？与荧光粉有关！！！！LED在老化过程中同时存在两种矛盾机制，即光输出增加机制和衰减机制。LED光通量增加

3、机制：这是由于在老化前期，基体的P型掺杂层Mg-H络合物分解产生激活的Mg，使受主浓度增加，引起P型层电导率上升，正向电压下降；另一方面也使少数载流子的复合概率增加，从而增强了光输出。此后，随着杂质能级和非辐射复合中心的增加，老化过程中出现了很多新能级，导致光输出下降，从而出现光通量增加和衰减两种现象。（但是，目前国内绝大多数文献都没有提到）偶尔发现，对白光LED使用或老化一段时间，发现LED更亮了。（即光通量增加）目前，这种状况对于小功率LED，一般在1000h内发生（这里指1000h的光通量可能还大于初始值）。对于大功率封装LED，这种状况可能维持到2000h

4、。这种状况产生的可能原因：1、荧光粉和混合胶作用，使荧光粉的性能下降，在温度的初期作用下，使荧光粉的性能恢复；2、荧光粉和混合胶作用，使荧光粉的性能提高；3、蓝光芯片的初始一段时间性能有增强可能是瞬时效应；[电]暂态效应的影响，导致光通量衰减在开始时出现一个hump100小时光通量增加是正常的，好一点的LED一般在3000内都有可能光通量增加!LED的光通量并不是一开始点亮就会达到最高点，如一台新的汽车一样，要开一段时间后才会达到最佳状态!（除非温度降到零度以下才有可能增加）也有可能是电路的原因，温度升高了影响了电路工作状态导致电流增加了；散热处理得比较好第一位，

5、荧光粉在较高温度下的性能衰退第二位，蓝光LED自身的快速衰退第三位，LED封装底座（支架）材料的导热不良第四位，封装的其他材料引起光衰退第五位，封装工艺引起光衰退（虚焊、粘片的胶太厚、胶体中含有水汽、气泡、杂质、虚粘等，都会增加热阻及电阻）紫外辐射对LED的影响是微弱的、长期的白光LED光衰的原因LED的伏安特性，表明经过一段时间点亮的LED的内阻增大了。芯片的P型欧姆接触产生退化，只是由于欧姆接触和P型GaN的表面在热应力和电应力作用下退化，缺陷增多，从而导致内阻增加。因此，通过发光区的电流密度减小，光通量降低。LED结温是指pn结区的温度，通常被理解为LED芯

6、片的温度。当结温上升时，LED的发光波长变长，颜色发生红移。对于一个LED器件，发光区材料的禁带宽度直接决定了器件发光的波长或颜色。当温度升高时，材料的禁带宽度将减小，导致器件发光波长变长，颜色发生红移。过高的结温导致覆盖在芯片上的荧光粉发生降解，使得荧光粉的量子效率降低。LED光通量衰减机制：LED光谱线的主峰随着点亮时间的延长，在点亮100~150h后，主峰开始向长波长方向缓慢移动，(激发主峰逐渐下降，光通量总体呈不断下降趋势，在下降过程中也偶有上升),这表明光量子的能量有少许下降，伴随这一过程的发生，光通量呈下降之势，这极有可能是在点亮初期在禁带中仅存在少量

7、的杂质和缺陷。而后在点亮过程中不断有新的杂质和缺陷产生，它截获了越来越多的有效电子，使光强下降。从LED的正常使用看，影响LED寿命的最主要的因素就是热。热量的来源，有材料正常的电阻在通电时产生的焦耳热，PN结产生的热，还有工艺中带来的寄生电阻产生的焦耳热，还有光被吸收后产生的热。热量的积累使得温度升高，温度升高使得芯片的性能衰退、材料老化、变性。现在小编就带大家分析一下白光LED光衰原因之荧光粉性能的衰退。如果将白光LED的芯片上涂一层薄荧光粉，然后分析比较两种器件的光线在器件内部的行程，就会发现蓝光LED的光线直接透过环氧树脂射出，而白光LED器件由于表面存在

8、荧光粉层，