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LED顯示屏的壽命以光衰為判斷標(biāo)準(zhǔn)更有意義

發(fā)布者：聯(lián)誠發(fā) 時間：2018-09-28 14:43 瀏覽量：9503

LED的長時間工作會光衰引起老化，尤其對大功率LED來說，光衰問題更加嚴(yán)重。在衡量LED的壽命時，僅僅以燈的損壞來作為LED顯示屏壽命的終點是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該以LED的光衰減百分比來規(guī)定LED的壽命，比如5%或10%，這樣更有意義。

　　光衰:在對感光鼓表面充電時，隨著電荷在感光鼓表面的積累，電位也不斷升高，最后達(dá)到 "飽和"電位，就是最高電位。表面電位會隨著時間的推移而下降，一般工作時的電位都低于這個電位，這個電位隨時間自然降低的過程，稱之為"暗衰"過程。感光鼓經(jīng)掃描曝光時，暗區(qū)(指未受光照射部分的光導(dǎo)體表面)電位仍處在暗衰過程;亮區(qū)(指受光照射部分的光導(dǎo)體表面)光導(dǎo)層內(nèi)載流子密度迅速增加，電導(dǎo)率急速上升，形成光導(dǎo)電壓，電荷迅速消失，光導(dǎo)體表面電位也迅速下降。稱之為"光衰"，最后趨緩。

　　光致衰退效應(yīng):也稱S-W效應(yīng)。a-Si∶H薄膜經(jīng)較長時間的強光照射或電流通過,在其內(nèi)部將產(chǎn)生缺陷而使薄膜的使用性能下降,稱為Steabler-Wronski效應(yīng)。對S-W效應(yīng)的起因,至今仍有不少爭議,造成衰退的微觀機制也尚無定論,成為迄今國內(nèi)外非晶硅材料研究的熱門課題。總的看法認(rèn)為,S-W效應(yīng)起因于光照導(dǎo)致在帶隙中產(chǎn)生了新的懸掛鍵缺陷態(tài)(深能級),這種缺陷態(tài)會影響a-Si∶H薄膜材料的費米能級EF的位置,從而使電子的分布情況發(fā)生變化,進而一方面引起光學(xué)性能的變化,另一方面對電子的復(fù)合過程產(chǎn)生影響。這些缺陷態(tài)成為電子和空穴的額外復(fù)合中心,使得電子的俘獲截面增大、壽命下降。

在a-Si∶H薄膜材料中,能夠穩(wěn)定存在的是Si-H鍵和與晶體硅類似的Si-Si鍵,這些鍵的鍵能較大,不容易被打斷。由于a-Si∶H材料結(jié)構(gòu)上的無序,使得一些Si-Si鍵的鍵長和鍵角發(fā)生變化而使Si-Si鍵處于應(yīng)變狀態(tài)。高應(yīng)變Si-Si鍵的化學(xué)勢與H相當(dāng),可以被外界能量打斷,形成Si-H鍵或重新組成更強的Si-Si鍵。如果斷裂的應(yīng)變Si-Si鍵沒有重構(gòu),則a-Si∶H薄膜的懸掛鍵密度增加。為了更好地理解S-W效應(yīng)產(chǎn)生的機理并控制a-Si∶H薄膜中的懸掛鍵,以期尋找穩(wěn)定化處理方法和工藝,20多年來,國內(nèi)外科學(xué)工作者進行了不懈的努力,提出了大量的物理模型,主要有弱鍵斷裂(SJT)模型、“H玻璃”模型、H碰撞模型、Si-H-Si橋鍵形成模型、“defect pool”模型等,但至今仍沒有形成統(tǒng)一的觀點。

以上是對LED光衰的簡要分析，以光衰做為產(chǎn)品壽命的判斷標(biāo)準(zhǔn)是LED顯示屏行業(yè)的又一大進步！