被忽略的LED光衰問題又提起解決方案全解析

大家都知道，電腦顯示器和電視機是通過紅色，藍色和綠色來顯示顏色的，也就是我們平常所說的RGB三原色；而且有數據表明，紅色和藍色LED已經實現高質廉價生產目標，因而綠色LED生產技術是業界一直以來尋求的突破。該技術基于最廉價的藍寶石襯底來實現，并且會改進紅藍LED的光輸出，必將推動LED朝著高性能低成本的方向發展。該研究小組帶頭人ChristianWetzel還表示生產綠色LED的難度超出了學術界和工業界的預期。

LED光衰(LEDdroop)是由俄歇復合(Augerrecombination)引起的。俄歇復合是一種在半導體中發生的，三個帶電粒子互相反應但不放出光子的現象。研究者還發現包含散射機制的非直接的俄歇效應非常顯著。這一發現使得在以往理論研究中，用直接俄歇過程預測LED光衰和實際測量結果不符的現象得以解釋。

在氮化物基LED中，這些非直接過程形成了主要的俄歇復合。 研究員們認為，因為俄歇效應是內形成機制，所以LED光衰不可消除，但可以最小化。用更寬的量子阱，并在非極化或者半極化的方向生長器件，可以降低載流子密度。既然俄歇效應是內形成機制，LED光衰它不可消除，那下面我們花費一些筆墨來探討一下LED光衰成因，以便從根本上理清思路，降低LED光衰。

LED光衰的原因

目前，市場上的白光LED其光衰可能是向民用照明進軍的首要問題之一。針對LED的光衰主要有以下二大因素：

一、LED產品本身品質問題：

1、采用的LED芯片體質不好，亮度衰減較快。

2、生產工藝存在缺陷，LED芯片散熱不能良好的從PIN腳導出，導致LED芯片溫度過高使芯片衰減加劇。

二、使用條件問題：

1、LED為恒流驅動，有部分LED采用電壓驅動原因使LED衰減過來。

2、驅動電流大于額定驅動條件。

其實導致LED產品光衰的原因很多，最關鍵的還是熱的問題，盡管很多廠商在次級產品不特別注重散熱的問題，但這些次級LED產品長期使用下，光衰程度會比有注重散熱的LED產品要高。LED芯片本身的熱阻、銀膠的影響、基板的散熱效果，以及膠體和金線方面也都與光衰有關系。

三個影響LED燈具質量光衰的因素

單顆LED白燈在老化板上檢測出來的數據，與把LED白燈組裝成一個燈具老化時檢測出來的數據，肯定是有點出入的。

這個差異的大小，取決于LED工作時的電性參數和燈具的設計情況，以及燈具使用的環境。

首先，選擇什么樣的LED白燈。

這點很重要，LED白燈的質量可以說是很重要的因素。舉些例子，同樣的以晶元14mil白光段芯片為代表，用普通環氧樹脂做的底膠與白光膠與封裝膠水封裝出來的LED白燈，單顆點亮在30度的環境下，一千小時后，衰減數據為光衰70%;如果用D類低衰膠水封裝，在同樣的老化環境下，千小時光衰為45%;如果C類低衰膠水封裝，在同樣的老化環境下，千小時光衰為12%;如果B類低衰膠水封裝，在同樣的老化環境下，千小時光衰為-3%;如果A類低衰膠水，在同樣的老化環境下，千小時光衰為-6%。為何不同的封裝工藝會導致如何大的差異呢

最主要的一個原因在于LED芯片怕熱。偶爾短時間內受熱超過一百多度，那是不要緊的，怕就怕在長期處于高溫之下，就是對LED芯片的一種莫大的損害。

一般來說，普通環氧樹脂的導熱系數很小，因此，當LED芯片點亮工作的時候，LED芯片要發射出熱量，而普通環氧樹脂導熱能力有限，所以，當你從LED白燈的外部測量出LED支架的溫度有45度的時候，LED白燈內的芯片中心溫度有可能超過了80度。LED的溫度節點其實就是80度，那么，當LED芯片在節溫的溫度中工作的時候，是非常的受煎熬的，這就加快了LED白燈的老化。

當LED芯片在工作的時候，中心溫度產生了100度的高溫，它可以馬上通過支架引腳98%把熱量導出來，從而減少熱量對它的傷害。所以，LED白燈支架溫度是60度的時候，它的芯片中心溫度可能就只是61度而已。

從上面的數據可以看出來，選擇什么樣封裝工藝的LED白燈，直接決定LED燈具的光衰情況。