第34卷第5期２０15年10月
天津工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＩＡＮＪＩＮＰＯＬＹＴＥＣＨＮＩＣＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Vol.34No.5October2015
DOI：10.3969/j.issn.1671-024x.2015.06.015
温度对GaN基LED电流加速老化特性的影响
牛萍娟1，2，王卫星1，宁平凡2，王景祥1，薛卫芳1
（1.天津工业大学电子与信息工程学院，天津
300387；2.天津工业大学电气工程与自动化学院，天津
300387）
摘要：采用电流加速老化的方法研究大功率白光LED的光通量衰减特性，提出了一种包含温度影响因素的LED寿命推算方法.实验发现：LED的光通量衰减速度随着加速电流的增大而变快，同时器件温度升高，温度的升高又会促进LED灯珠的加速老化.通过分组实验，在不考虑温度因素时，采用狭义Eyring公式计算LED的寿命；在考虑温度因素时，采用广义的Eyring公式计算LED的寿命.对比2种模型的计算结果发现：考虑温度影响能更准确的推算出LED的寿命.
关键词：光通量；大功率LED；电流加速老化；温度；GaN中图分类号：TN312.8；TP271.72
文献标志码：A
文章编号：１６７１－０２４Ｘ（２０15）０5－００72－０4
Influenceoftemperateoncurrentaccelerateddegradation
characteristicofGaNwhiteLED
NIUPing-juan1，2，WANGWei-xing1，NINGPing-fan2，WANGJing-xiang1，XUEWei-fang1
（1.SchoolofElectronicsandInformationEngineering，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300387，China；2.SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300387，China）Abstract：Thecurrentacceleratedagingexperimentwasusedtoinvestigatetheluminousattenuationandlifetimeofthe
high-powerwhiteLEDs.Whentheacceleratedagingcurrentisincreased，theluminousattenuationofwhiteLEDwasobviouslyacceleratedandtheLEDtemperaturewasrisedup.ThehightemperaturewillpromoteLEDaccel鄄eratedagingprocess.NarrowsenseEyringformulaandGeneralizedEyringformulawereusedtocalculatethelife鄄timeofLEDsrespectivelywithoutorwithconsideringtheinfluenceoftemperature.Theresultofcomparingthesetwomodelshasprovedthatthepredictedlifeismoreaccuratewiththeconditionofconsideringtheinfluenceoftemperature.
Keywords：luminousflux；high-powerLED；currentacceleratedaging；temperature；GaN
LED光源被认为是继白炽灯、荧光灯和高压气体
放电灯之后的第4代照明光源，它具有电光转化效率高、工作电压低、体积小、发热少等优势，被广泛的应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明领域.GaN基蓝光LED从出现到商业化也只是经历了短短的20年，各项技术还在不断的完善当中，而LED的寿命成为制约LED产业发展的主要问题之一，如何准确并精确地推算出正常工作环境下LED的寿命成为产业研究的重点[1].
LED芯片通常采用热应力、电应力以及其他应力进行加速老化.电应力相较于热应力、机械应力在加速
收稿日期：2014-11-17
老化实验中具有易于操作、老化周期短的优势.同时，电应力也有易于引起LED灯珠死灯、易于发热等缺陷.以加速老化实验数据为基础，利用合适的寿命计算的方法就可以对LED的寿命进行推算[2].Shono[3]提出了电流加速老化的老化因子和电流大小的具体关系.利用这种关系就可以通过大电流的衰减因子来计算出相应的额定电流下的衰减因子，从而求出LED的寿命.但这种方法并未考虑加速老化的大电流带来的热场效应，而这种电场-热场耦合效应对LED光通量衰减的影响值得深入研究.本文主要通过对比实验讨论LED温度变化在电流加速老化过程中对其寿命计算的影响.
基金项目：科技型中小企业技术创新资金资助项目（13ZXCXGX31700）；中小企业发展专项资金项目（SQ2013ZOA100010）
通信作者：牛萍娟（1973—），女，博士，教授，硕士生导师.主要研究方向为新型半导体发光器件、LED驱动电路和半导体照明应用系统.
E-mail：pjniu@hotmail.com
久久建筑网m.kkreddy.com提供大量：建筑图纸、施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。