引起白光LED快速衰减的主要原因

引起白光LED器件快速衰减的主要原因,是蓝光LED芯片的衰减还是荧光粉衰减, 目前LED业内人士对此的看法并不一致有人使用同样的蓝宝石衬底GaN基蓝光 LED芯片、支架、环氧树脂封装材料，制成（p5mm支架式蓝光LED和白光LED, 然后比较两组器件长期工作后的光通量衰减情况在实验时，点亮电流均为20mA, 测试电流也为20mA，环境温度、测试仪器都一样结果白光LED比蓝光LED的光 通量衰减要快（如图1所示）由于两组器件的差别在于白光LED的封装中添加 了荧光粉，人们很自然就会想到是否因为荧光粉衰减而导致白光LED的衰减加 速图1白光LED和蓝光LED衰减的比较我们都知道，如果是荧光粉衰减，那么必然会出现由荧光粉激发出的波长 峰值为570nm的黄绿光衰减，从而导致白光LED的色度坐标向蓝色调方向变化， 即色度坐标值减少经过测试，实际结果却表明白光LED器件的色度坐标反而向 黄色调方向变化因此，可以认为荧光粉不是造成白光衰减加速的主要因素持 这种观点的人认为：与普通LED相比，蓝光、白光LED的不同之处在于发光的波 长较短，环氧树脂在吸收短波长的光辐射后会氧化，继而形成色团此外，环氧 树脂还会因受热而变化，称为“黄变”，从而造成短波长的光穿透率下降。

这种 现象对红光LED不构成影响，但对蓝、白光LED影响较大，这是蓝光、白光LED 衰减较快的一个重要原因如果将白光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 器件由于表面存在荧光粉层，一部分光线直接射出，一部分光线射向荧光粉颗粒 荧光粉颗粒除了将部分蓝光转换为黄光之外，由于光线还有各向同性的散射作 用，因此造成荧光粉层附近的短波长光辐射和热量高度集中，这样荧光粉层附近 的环氧树脂更容易发生“黄变”这对白光LED的衰减也会有影响，如图2所示光线庇枝射出o°o7\英光粉层芯片图2光的各向同性散射的影响有人也做过这样的实验：选用同一蓝光芯片与不同的荧光粉选用的荧光 粉激发光谱峰值波长为460±5nm，由于稀土掺杂不同导致发射波长有540nm、 550nm、560nm三种三种不同发射波长的光通量随着时间的变化情况如图3所示工作时问（周）图3三种不同发射波长的光通量随时间的变化由图3可见，发射波长是560nm时衰减比较少，可以得出结论：同一种蓝光 芯片激发不同杂质的荧光粉，将导致发射不同的黄光波长，因此混合而成的白光 也有不同的衰减。

这说明荧光粉衰减是占主要的因素还有人选用同一种芯片和同一种荧光粉（调配的胶和浓度都一样），而涂 在蓝光芯片上的荧光粉厚度不一样这样进行实验，发现涂较厚的荧光粉比涂较 薄的荧光粉的芯片，其白光衰减较快，如图4所示—I号聊尽F号粉?〉:«!«眾S谶图4芯片的荧光粉涂层厚度不同，其光通量随时间的变化综上所述，引起白光LED的衰减有多种原因，要根据实际情况进行分析, 然后再用实验去证实造成LED灯具损坏的6个主要原因：白光LED属于电压敏感型器件，在实际工作中以20MA的电流为上限，但往往会 由于在使用中的各种原因而造成电流增大，如果不采取保护措施，这种增大的电 流超过一定的时间和幅度后LED就会损坏1.供电电压的突然升高 2.线路中某个元件或者印制线路或者其他的短路而造成LED供电通路的局部短 路，使这个地方的电压增高3•某个LED因为自身的品质原因损坏而形成短路它原有的电压降就转嫁到其他 LED上4.灯具内的温度过高，使LED的特性变坏5•灯具内部进了水，水是导电的 6•在转配的时候没有做好防静电的工作，使LED的内部已经被静电所伤害，尽管 施加的是正常电压和电流值，也是极易造成LED的损坏。