引起白光LED快速衰減的主要原因

1、引起白光LED器件快速衰減的主要原因，是藍光LED芯片的衰減還是熒光粉衰減， 目前LED業(yè)內(nèi)人士對此的看法并不一致。有人使用同樣的藍寶石襯底GaN基藍光LED芯片、支架、環(huán)氧樹脂封裝材料，制成p5mm支架式藍光LED和白光LED， 然后比較兩組器件長期工作后的光通量衰減情況。在實驗時，點亮電流均為20mA， 測試電流也為20mA，環(huán)境溫度、測試儀器都一樣。結(jié)果白光LED比藍光LED的光 通量衰減要快（如圖1所示）。由于兩組器件的差別在于白光LED的封裝中添加 了熒光粉，人們很自然就會想到是否因為熒光粉衰減而導致白光LED的衰減加 速。歸牝時圖1白光LED和藍光LED衰減的比較我們都知道，如果是

2、熒光粉衰減，那么必然會出現(xiàn)由熒光粉激發(fā)出的波長 峰值為570nm的黃綠光衰減，從而導致白光LED的色度坐標向藍色調(diào)方向變化， 即色度坐標值減少。經(jīng)過測試，實際結(jié)果卻表明白光LED器件的色度坐標反而向 黃色調(diào)方向變化。因此，可以認為熒光粉不是造成白光衰減加速的主要因素。持 這種觀點的人認為：與普通LED相比，藍光、白光LED的不同之處在于發(fā)光的波 長較短，環(huán)氧樹脂在吸收短波長的光輻射后會氧化，繼而形成色團。此外，環(huán)氧 樹脂還會因受熱而變化，稱為“黃變”，從而造成短波長的光穿透率下降。這種 現(xiàn)象對紅光LED不構(gòu)成影響，但對藍、白光LED影響較大，這是藍光、白光LED 衰減較快的一個重要原因。如果將

3、白光LED的芯片上涂一層薄熒光粉，然后分析比較兩種器件的光線在 器件內(nèi)部的行程，就會發(fā)現(xiàn)藍光LED的光線直接透過環(huán)氧樹脂射出，而白光LED 器件由于表面存在熒光粉層，一部分光線直接射出，一部分光線射向熒光粉顆粒。 熒光粉顆粒除了將部分藍光轉(zhuǎn)換為黃光之外，由于光線還有各向同性的散射作 用，因此造成熒光粉層附近的短波長光輻射和熱量高度集中，這樣熒光粉層附近 的環(huán)氧樹脂更容易發(fā)生“黃變”。這對白光LED的衰減也會有影響，如圖2所示。光線直接射出英光粉層芯片圖2光的各向同性散射的影響有人也做過這樣的實驗：選用同一藍光芯片與不同的熒光粉。選用的熒光 粉激發(fā)光譜峰值波長為4605nm，由于稀土摻雜不同導致

4、發(fā)射波長有540nm、 550nm、560nm三種。三種不同發(fā)射波長的光通量隨著時間的變化情況如圖3所示。工作時問（周）圖3三種不同發(fā)射波長的光通量隨時間的變化由圖3可見，發(fā)射波長是560nm時衰減比較少，可以得出結(jié)論：同一種藍光 芯片激發(fā)不同雜質(zhì)的熒光粉，將導致發(fā)射不同的黃光波長，因此混合而成的白光 也有不同的衰減。這說明熒光粉衰減是占主要的因素。還有人選用同一種芯片和同一種熒光粉（調(diào)配的膠和濃度都一樣），而涂 在藍光芯片上的熒光粉厚度不一樣。這樣進行實驗，發(fā)現(xiàn)涂較厚的熒光粉比涂較 薄的熒光粉的芯片，其白光衰減較快，如圖4所示。110-If I號粉岸E曲搭M t 13 1678 Q 10工作時聞圖4芯片的熒光粉涂層厚度不同，其光通量隨時間的變化綜上所述，引起白光LED的衰減有多種原因，要根據(jù)實際情況進行分析， 然后再用實驗去證實。造成LED燈具損壞的6個主要原因：白光LED屬于電壓敏感型器件，在實際工作中以20MA的電流為上限，但往往會 由于在使用中的各種原因而造成電流增大，如果不采取保護措施，這種增大的電 流超過一定的時間和幅度后LED就會損壞供電電壓的突然升高線路中某個元件或者印制線路或者其他的短路而造成LED供電通路的局部短 路，使這個地方的電壓增高某個LED因為自身的品質(zhì)原因損壞而形成短路。它原有的電壓降就轉(zhuǎn)嫁到其他 LED上燈具內(nèi)的溫度過高，使LED的