Abstract
The dependance of degradation on the blue-peak wavelength is investigated with the blue light-emitting diode (LED) of InGaN/GaN with respect to the optical and the electrical characteristics of the devices. The LED devices emitting the blue-peak wavelength ranging from 437 nm to 452 nm is prepared to be stressed for a long aging time with three different currents of 60 mA, 75 mA and 90 mA, respectively. The degradation of optical intensity is observed with and without phosphor in the devices. The device without phosphor has been degraded significantly as the wavelength of blue-peak is decreased while the optical intensity of LED device with phosphor become less sensitive than that of device without phosphor. The electrical property does not depend on the emission peak wavelength. However, the series-resistance of LED device is slowly increased as the aging time is increased. The deformation of device is observed severely the short wavelength of blue-peak even with the same current since the short wavelength is absorbed substantially at the materials of device during the aging time. Consequently, in order to enhance the lifetime of LED devices, it is important to understand the optical degradation property of the materials against the specific wavelengths emitted from the blue chip.
청색 발광다이오드(LED) InGaN/GaN의 방사 피크 파장에 따른 LED 소자의 성능 저하를 광학적 및 전기적 특성을 고려하여 조사하였다. 방사 피크 파장이 437~452 nm인 LED 소자에 전류를 각각 60 mA, 75 mA, 그리고 90 mA로 구동하여 장시간 동안 스트레스를 주었다. 형광체의 유무에 따라서 LED 소자의 광 감쇠 특성을 관측하였다. 형광체가 없는 소자의 광 감쇠 특성은 피크 파장이 단파장일수록 급속하게 떨어진다. 형광체가 있는 소자는 형광체가 없는 것보다 감쇠 특성이 둔감해진다. 전기적 특성은 방사 피크 파장에 의존하지 않고, 스트레스 시간에 따른 LED의 내부 저항이 서서히 증가하는 현상으로 나타난다. 피크 파장에 따른 외형변화는 동일 전류 조건에서 단파장일 때 열화현상이 심하게 발생한다. 이는 청색 발광다이오드에서 발생한 빛의 파장이 단파장영역으로 갈수록 칩 외의 재료에서 단파장 광 흡수가 증가하여 열화현상이 가속화되는 것으로 분석된다. 따라서 LED 소자의 장수명을 얻기 위해서는 청색 칩의 방사 피크 파장과 소자재료의 광 열화해석이 중요하다.
