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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Alterung weißer LEDs?


Autor: AD (Gast)
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Hallo,

wer hat Datenblattangaben/Erfahrung über Alterung bzw. 
Lichtfarbenverschiebung weißer LEDs über die Zeit.

Vielen Dank.
AD

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Luxeon Stars sollen mit der Zeit bis auf halbe Nennintensität abfallen.

Die Farbe wird sich wohl kaum verschieben, denn die setzt sich zusammen 
aus gelben Licht, das vom Leuchtstoff über der Diode erzeugt wird und 
blauem Licht, das von der Diode erzeugt wird.

Nur die Diode altert.

D.h., diese Dioden erzeugen kein echtes weißes Licht, sondern nur eine 
relativ schmale Spektralbande im blauen und eine flachere im gelben 
Bereich.

Autor: JensG (Gast)
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@ Uhu Uhuhu (uhu)
>Luxeon Stars sollen mit der Zeit bis auf halbe Nennintensität abfallen.

Das Problem hat eigentlich jede LED - die Frage ist eher, wann es bei 
den einzelnen Typen soweit ist.
Bei Leistungs-LED's (wie die angesprochene Luxeon) haben die wohl lt. 
Datenblatt um die 50000h Zeit dafür, wenn ich es noch richtig in 
Erinnerung habe.
Also einfach mal in die Dateblätter derselben schauen - da steht 
eigentlich sowas drin.



>Die Farbe wird sich wohl kaum verschieben, denn die setzt sich zusammen
>aus gelben Licht, das vom Leuchtstoff über der Diode erzeugt wird und
>blauem Licht, das von der Diode erzeugt wird.

Da wäre ich mit nict ganz sicher. Denn der Leuchtstoff dürfte anders 
altern als die (blaue) LED selbst. Wenn der schneller altert als die 
LED, dann haste weniger gelb als blau, somit wirds blaustichiger. Wenn 
andersherum,dann haste wahrscheinlich keine große Änderung in der Farbe 
(wird das Blau der LED dunkler, wird auch das Gelb des Farbstoffs 
dunkler).
Es ist also die Frage, was schneller altert.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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> Denn der Leuchtstoff dürfte anders altern als die (blaue) LED selbst.

Wieso soll der Leuchtstoff altern? Bei Energiesparlampen altert er auch 
nicht.

Ich würde sagen, das ist prinzipbedingt so: Das kurzwellige Licht regt 
den Leuchtstoff an - d.h. es werden Elektronen in einen energiereicheren 
Zustand gebracht, aus dem sie spontan unter Abgabe eines Lichtquants 
wieder in den Grundzustand zurückfallen.

Da die Zustände gequantelt sind, und die Quantisierung eine 
Materialkonstante ist, kann sich die Farbe des emittierten Lichtes nicht 
verändern.

Was denkbar wäre, ist daß der Leuchstoff sich chemisch verändert. Das 
dürfte aber - falls es wirklich vorkommt - keinen neuen Leuchtstoff mit 
anderen Emissionseigenschaften ergeben (sonst würde man nämlich gleich 
die gealterte Form verbauen), sondern nur die Effizienz des 
Leuchtstoffes mit der Zeit reduzieren.

Autor: Norbert Xanten (noppes)
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Die schwächeren weissen Leds für LCD-Hintergrundbeleuchtung haben eine 
Halbwertzeit von 15 bis 20 TStd.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Uhu Uhuhu (uhu)

>Wieso soll der Leuchtstoff altern? Bei Energiesparlampen altert er auch
>nicht.

Kennst du den Leuchtstoff und dessen Eigenschaften? Alterung durch 
Hitze, Luftzugang, Feuchtigkeit etc.

>die gealterte Form verbauen), sondern nur die Effizienz des
>Leuchtstoffes mit der Zeit reduzieren.

Das reicht doch, oder?

Mfg
Falk

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Der zugrundeliegende physikalische Effekt nennt sich Floureszenz.

http://de.wikipedia.org/wiki/Fluoreszenz

Autor: DerSchelm (Gast)
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>Wieso soll der Leuchtstoff altern? Bei Energiesparlampen altert er auch
>nicht.

Tut er doch! Bei Leuchtstoffröhren liegt das an den energiereichen 
UV-Anteilen. Die sind in der LED allerdings nicht vorhanden. Bisschen 
altern wird er trotzdem (UV von außen).

Autor: rayelec (Gast)
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>Wieso soll der Leuchtstoff altern? Bei Energiesparlampen altert er auch
>nicht.

Auf der LED-Chipoberfläche einer Power-LED herrschen Temperaturen von 
locker über 100°C. Da würde ich auch darauf tippen, dass sich die Chemie 
des Leuchtstoffs zuerst zersetzt. Das Spektrum der blauen LED darunter 
wird sich mit der Alterung nicht ändern (materialbedingt), lediglich die 
Kristallstruktur und damit die Effizienz leidet. Langzeitstabilität von 
LEDs ist ein grosses Thema vor allem bei Messanwendungen (Farbsensoren, 
Scanner, Farbmesssysteme). Ein Kollege von mir arbeitet in einer Firma, 
welche solche Messgeräte entwickelt und herstellt. Bis vor kurzem waren 
(weisse) LEDs als Beleuchtung da noch völlig unbrauchbar. Grund: Zu 
grosse Exemplarstreuung und unberechenbare Alterung (ebenfalls mit 
grosser Streuung).

Gruss
rayelec

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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> Das Spektrum der blauen LED darunter wird sich mit der Alterung
> nicht ändern (materialbedingt), lediglich die Kristallstruktur
> und damit die Effizienz leidet.

Das ist beim Leuchtstoff wesentlich nicht anders - nur daß der keine 
Kristallstruktur hat.

Wenn sich beide Komponenten verschieden schnell verändern hat das 
natürlich Auswirkungen auf die Farbe - wie Falk schrieb.

Allerdings würde ich auf die Farbe weißer LEDs, die mit Leuchstoff 
arbeiten, sowieso nichts geben, denn die ist für die meisten 
Anwendungen, bei denen es auf Farbtreue ankommt, ganz einfach 
unbrauchbar.

Bei RGB-LEDs ist das natürlich was anderes.

Autor: Reinhard Pölzleithner (carnival)
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Hallo,

die 50.000 Std Lebenszeit bei den Luxeon sind aber bei 25° 
Chiptemperatur angegeben!!! Bei höherer Temperatur verringert sich 
diese.
Wegen der Farbverschiebung bei weißen LED's: meistens sind die Chips in 
den LED's mit einer art Epoxy verklebt. Dieser beginnt bei ca 100° 
auszudampfen und reagiert mit dem Phosphor in der LED.

Die "Lebenszeit" einer LED wird bis zu dem Zeitpunkt angegeben an dem 
sie noch 80% ihrer ursprünglichen Lichtausbeute erreicht.

Die Farbunterschiede zwischen den LED's werden in "Bins" eingeteilt.
Die, die man normal zu kaufen bekommt haben für gewöhnlich einen sehr 
großen Bin. Genauere Bin's gibt es natürlich auch zu kaufen, aber kostet 
halt dementsprechend mehr weil der Hersteller natürlich selektieren muß.

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