LED 광감퇴는 시간이 지남에 따라 LED의 광속(밝기)이 점진적으로 감소하는 현상을 말하며, 이는 LED의 유효 수명을 결정하는 주요 요인입니다. 갑자기 고장나는 기존 전구와 달리 LED는 일반적으로 광 출력을 사용할 수 없게 될 때까지 밝기가 어두워지면서 "죽습니다". 다음은 메커니즘, 영향 요인 및 측정에 대한 자세한 분석입니다.
1. LED 빛 감쇠의 원인
칩 저하: LED 칩의 반도체 소재(예: GaN)는 고온에서 열화되어 전계 발광 효율이 감소합니다. 백색 LED의 청색광-칩은 다른 색상보다 빠르게 저하됩니다.
형광체 노화: 백색 LED는 블루칩 + 노란색 형광체를 사용합니다. 형광체는 열/UV 노출 시 성능이 저하되어 변환 효율이 감소하고 색상 변화(예: 노란색 또는 파란색-자주색 색조)가 발생합니다.
캡슐화 재료 고장:
에폭시 수지는 UV 방사선에 의해 황변되어 광 출력을 차단합니다.
실리콘 캡슐화는 UV에 저항하지만 미세 기공이 발생하여 청색광이 누출되고 색온도가 높아질 수 있습니다.
황화물 환경(예: 산업 지역)은 LED의 은과 반응하여 검은색 Ag2S를 형성하고 빛을 차단합니다.
드라이버 회로 문제: 과전류 또는 전압 스파이크는 칩 과열을 가속화하여 급속한 부패를 초래합니다.
2. 빛 감쇠에 영향을 미치는 주요 요인
접합 온도(Tj):
핵심요소! Tj가 10~15도 상승할 때마다 붕괴율이 두 배로 늘어납니다.
예:
Tj=105도에서 밝기는 ~10,000시간 내에 70%(L70)로 떨어집니다.
Tj=65 정도에서 L70은 ~90,000시간까지 확장됩니다.
드라이브 전류:
Higher currents (e.g., >20mA for low-power LEDs) increase heat generation. Reducing current from 20mA to 14mA can lower decay by >15% .
열 관리:
Poor heat dissipation (e.g., enclosed fixtures) traps heat, raising Tj. Spacing LEDs >25mm는 열 누화를 줄입니다.
재료 품질:
Low-quality encapsulation (e.g., Class D epoxy) causes >70% decay in 1,000 hours, while Class A silicone maintains >94% 밝기.
3. 수명 측정 및 정의
L70 표준: 업계에서는 "수명 종료"를 밝기 30% 손실로 정의합니다. 예를 들어:
에너지스타L70 필요 35,000시간 이상(6,000시간에서 밝기 94.1% 이상).
테스트 방법:
가속된 노화: 고온-온도 테스트(예: 85도/85% RH)는 몇 주 만에 수년간의 부패를 시뮬레이션합니다.
접합 온도 추정: 동작 중 전압강하(ΔV)를 측정합니다. Cree LED의 경우 ΔV=4mV/도; 예를 들어, ΔV=0.3V는 Tj≒95도를 의미합니다.
4. 실제-세계 수명과 이론상의 수명
연구실 주장: 제조업체에서는 50,000~100,000시간을 언급하지만 이는 환경적 스트레스 요인을 무시합니다.
실제 성능:
실내 LED: 고품질 제품은 25,000~50,000시간 만에 L70을 달성합니다.
실외 LED: 먼지, UV, 열 순환으로 인해 수명이 15,000~30,000시간으로 단축됩니다.
저가-비용 LED: 재질 불량으로 인해 1,000시간 이내에 30~50% 부패될 수 있습니다.
5. 완화 전략
열 설계: 알루미늄 기판, 방열판을 사용하고 밀폐된 고정물을 피하십시오.
재료 선택: 실리콘 캡슐화 및 황-저항성을 선택하세요.
드라이브 최적화: 정-전류 드라이버(예: 15~18mA)가 과전류를 방지합니다.
환경제어: 고밀도 어레이의 환기 또는 수동 냉각.-
LED 조명의 감쇠는 불가피하지만 관리가 가능합니다.접합 온도지배적인 제어 가능 요소입니다. Tj를 75도 이하로 유지하면 사용 수명이 50,000시간 이상으로 늘어납니다. LED 우선순위 지정인증된 테스트의 L70 데이터열 관리가 부족한 매우-저렴한 옵션은 피하세요. 열악한 환경(예: 가로등)의 경우 견고한 방열판을 갖춘 실리콘{4}}캡슐형 LED가 최고의 수명을 제공합니다. 자세한 내용은 다음을 참조하세요.http://www.benweilight.com
