Что такое деградация светодиода

Чаще всего, говоря о деградации светодиода, имеют ввиду процесс постепенного снижения его яркости вследствие плохого охлаждения кристалла. Еще под понятием «деградация светодиода» может подразумеваться преждевременный приход полупроводникового источника света в непригодность или изменение первоначальной цветовой температуры.

Однако деградация бывает вызвана различными причинами, несмотря на то, что результат всегда выглядит одинаково — неприемлемое снижение яркости светодиода или вообще прекращение испускания им света в ответ на подачу питания.

Деградация светодиодов может стать настоящей проблемой там, где точность цветопередачи крайне важна, например в больницах, в выставочных залах и музеях. Давайте же рассмотрим причины деградации светодиода.

Итак, как мы уже выяснили, процесс старения светодиода называют деградацией. Прежде всего это выражается в снижении яркости испускаемого света (в уменьшении светового потока).

Кроме того проблемой становится так называемый цветовой сдвиг, который выражается в отклонении цветовой температуры от первоначально заявленной, и в ухудшении цветопередачи. Наконец все может закончиться полным выходом светодиода из строя. Но так или иначе светодиод к деградации могут привести различные факторы.

Одна из самых обычных причин ранней деградации кристалла — недоброкачественная сборка изделия. Желая сделать продукт как можно более дешевым, максимально понизить его себестоимость, изготовитель сильно откланяется от адекватных стандартов производства, например использует заведомо маленькие корпуса.

Современные модели мощных светодиодов требуют новых корпусов с большей площадью, нежели у тех корпусов, которые использовались ранее для чипов малой мощности.

Либо сами чипы могут быть изготовлены некачественно, с нарушением правильной технологии. Это однозначно становится причиной ранней деградации кристалла, светодиод выйдет из строя раньше срока гарантийной эксплуатации, заявляемого самонадеянным производителем.

В следствие плохого монтажа, кристалл светодиода попадает в неправильные условия эксплуатации. Бывает такое, что алюминиевый профиль вообще не используется когда должен, – это грубое нарушение правил монтажа.

Установка мощного современного светодиода на чип, который использовался в маломощных светодиодах более ранних моделей — ведет к гарантированному перегреву кристалла.

Механические повреждения — также приводят к ранней деградации светодиода. Размещение светодиодов под прямыми солнечными лучами либо перегрев во время пайки неопытным новичком — все это нарушение условий эксплуатации полупроводниковых источников света.

Перечисленные факторы имеют одну общую черту — они способствуют плохому отводу тепла от кристалла, приводят к его перегреву, что отнюдь не соответствует безопасным условиям эксплуатации.

Ток через переход может быть превышен вследствие одного из этих факторов, и диод просто сгорит, равно как при случайном перегреве паяльником. Превышение допустимой температуры внутри устройства — верный путь к быстрой деградации кристалла.

Но даже если светодиод эксплуатируется правильно, то через определенное время деградации кристалла все равно не избежать. Дело в том, что светодиоды сами по себе подвержены естественному старению. Особенно быстро стареют белые светодиоды. Цвет белого светодиода изначально имеет синий оттенок, который обычно выравнивается до белого при помощи подходящего люминофора.

Люминофор имеет свойство со временем свертываться, его слой в итоге разрушается, и цветовая температура ползет в направлении холодного голубого.

При другом способе производства светодиодов деградация происходит с цветовым сдвигом в сторону желтого цвета, поскольку высокие температуры вызывают появление воздушных зазоров между люминесцентным покрытием и светодиодным чипом, происходит попросту «расслаивание» светодиода.

И то и другое – естественная деградация, характер которой добросовестный производитель всегда рассчитывает на стадии изготовления и учитывает при составлении спецификации на светодиод.

Необходимо помнить, что спецификация изготовленного на заводе светодиода, включая показатели долговечности, составляется в лабораторных условиях, где соблюдены идеально корректные режимы питания, теплоотведения и влажности. При эксплуатации же в реальных условиях, долговечность, как правило, снижается.

Андрей Повный