在当前光电技术迅猛发展的时代背景下,功率型白光LED以其显著的高效性和节能性等突出优势,已经广泛渗透并应用于照明、显示等多个重要领域,其可靠性和稳定性问题也因此受到了业界和学术界的高度关注。然而,在实际应用过程中,诸如温度波动、电流变化等环境应力因素往往容易引发LED的光热参数发生劣化现象,这不仅直接影响到LED器件的性能表现,还会对其使用寿命造成不利影响。鉴于此,深入探究和剖析不同老化方式对功率白光LED光热特性的具体作用机制和影响程度,显得尤为关键和迫切,这对于进一步提升LED产品的性能稳定性和延长其使用寿命具有重要的理论和实践意义。
试验设备:环仪仪器 老化试验房
试验准备:
样品选择与预处理:
选1W GaN基白光LED为样品,先在常温和正常工作电流下预处理100h ,剔除初始性能不稳定样品,再筛选发光颜色和光谱特性一致的样品分组(每组5颗 )。
搭建驱动电路,保障试验中电流稳定输出,为老化试验提供基础条件 。
设备与测试系统
老化试验设备:实现HTCD(高温85℃、电流350mA )和HTS(温度125℃ )环境,控制温度、电流等应力参数,模拟不同老化工况 。
测试系统:用Spectras320 LED光谱系统测光谱、光通量等光参数;Keithley 2400测电流 - 电压特性;积分球(ISP300 )测空间光分布;T - ster热阻测试仪结合RC网络和结构函数理论测热阻,全面获取LED光热参数 。
试验过程:
老化试验阶段:
HTCD老化:样品在85℃、350mA条件下老化1000h ,期间控制温度稳定,使器件结温与实验设定匹配,结束后在该温度下存储100h ,再测性能参数 。
HTS老化:样品在125℃、无电流条件下老化1000h ,保持温度稳定,结束后同样存储100h ,用于对比单一温度应力与温度 + 电流复合应力的老化影响 。
参数测试与分析阶段:
光参数测试:不同老化阶段,测样品光通量、光谱分布、显色指数、色坐标等,分析光衰、光谱偏移等规律 。
热特性测试:基于热阻定义和理论
,用热阻测试系统测热阻及结构函数,分析老化对LED热特性影响,探究热性能与光性能退化的关联 。
结论:HTC D老化下,光通量衰减40 - 60%,H T S下衰减仅10 - 14%,这表明电流应力对LED寿命影响较大。利用热阻瞬态响应法测试和结构函数理论分析两种高温老化条件下LED的热特性,结果显示,HTC D老化下LED热阻变化比H T S更明显,且热阻变化大多体现在导热Ag胶层。这主要是因为高温下电流应力使Ag颗粒空间分布不均,粘结界面产生空隙,导致热阻发生不同程度改变。
如有试验疑问,可以咨询“环仪仪器”技术人员。
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