Zmiana barwy światła w diodach LED po kilku latach - co wpływa?

Witam,

Chcę zapytać o pewną rzecz. Mianowicie po kilku latach świecenia (około 9-10) zwykłe diody 5mm o temperaturze barwowej zimnej białej zmieniły kolor światła z tej barwy na taką zielonkawą. Nie chodzi o naprawę bo wiadomo, że wymiana załatwia sprawę, tylko o to co to jest za efekt. Czy jest to zużycie eksploatacyjne i normalne zachowanie, czy jest to uwarunkowane jakimiś czynnikami zewnętrznymi. Co do zmiany strumienia świetlnego się nie wypowiem, ale wydaje się, że jest słabszy niż na początku. Diody pracują w lampach solarnych, nie jest to jedna sztuka ale kilka, kilkanaście (w zależności od tego jak długo dioda świeciła). Dla porównania dioda po lewej starsza o większym poziomie degradacji i po prawej o mniejszym (obie zasilane tym samym prądem i obie jako nowe były zimne białe. Zdjęcie nie oddaje może rzeczywistej barwy ale ukazuje problematykę.

mati211p napisał:

tylko o to co to jest za efekt

Obstawiam ze to raczej ta obudowa diody zżółkła coś jak plastikowy parapet na słońcu z czasem robi się żółty i w tym przypadku zapewne tworzywo uległo zestarzeniu ze tak to mało fachowo nazwę. Nie wiem czy czasem zanurzenie diody w acetonie na jakiś krótki czas nie poprawiło by efektu.

mati211p napisał:

Diody pracują w lampach solarnych,

Promieniowanie słoneczne robi swoje to samo masz np w reflektorach co niektórych pojazdów.

Obudowa jest zupełnie jak nowa. Nie wygląda to jak matowienie plastiku, więc nie wiem czy to ten efekt, możliwe że promieniowanie UV wpływa na samą strukturę p-n złącza, ale chyba nie na obudowę. Tu zdjęcie wyłączonej diody, obudowa jest zupełnie przezroczysta, nie zachowuje się jak tanie plastiki.

Użycie acetonu zmatomi obudowę, testowane i dioda będzie do wyrzucenia. Kiedyś czyszczenie jednej na której był osad zniszczyło ją.

Prawdopodobnie białe światło uzyskano przez to że diodę o barwie niebieskiej pokryto żółtym luminoforem.
Światło niebieskie jest częściowo przez luminofor przepuszczane, a częściowo pochłaniane.
W ten sposób dochodzi do mieszania barwy niebieskiej z żółtą i w rezultacie uzyskuje się barwę białą.
Lampa solarna pewnie jest wystawiona na słońce i prawdopodobnie to degeneruje w jakiś sposób ten luminofor co powoduje zmianę jego parametrów.
Może też "ze starości" sam się degeneruje.
W innym wariancie dioda UV Led jest pokryta trzema luminoforami. Ale to chyba nie ta wersja - bo raczej na UV w tym przypadku byłaby odporna.

Ale zawsze jest szans ze aby było taniej użyto kiepskiej jakości luminoforu.

Częściowe źródło

I jeszcze ostatni domysł:
Na skutek przeładowania dioda dostała za duży prąd a to z kolei degeneruje diodę i skraca jej żywotność.

mati211p napisał:

Użycie acetonu zmatomi obudowę, testowane i dioda będzie do wyrzucenia. Kiedyś czyszczenie jednej na której był osad zniszczyło ją.

Jest jeszcze perhydrol czy tam szampon wybielający tak przynajmniej z odrobiną ciepła wybielają co niektórzy stare obudowy od Amigi konsol i nie tylko.
Diody mogą być z różnej partii produkcyjnej a moze to kwestia zużycia przegrzania te bliżej środka bardziej się grzeją te na krawędziach mniej... Tak czy siak teraz już raczej tego typu lampki mają już diody COB lub SMD. To że obudowa nie zmieniła koloru to możliwe że materiał ten jest bardziej odporny na promieniowanie świetlne.

Dodano po 1 [minuty]:

Zdzisław1980 napisał:

Na skutek przeładowania dioda dostała za duży prąd a to z kolei degeneruje diodę i skraca jej żywotność.

Bardziej tą wersję bym obstawiał nie raz tak miałem gdy za duży prąd poszedł na diodę.

Jeśli jest tam jakiś luminofor to tak może być. Z tego co widzę chyba dalsza degradacja niż ten zielonkawy kolor nie zachodzi. Najstarsza lampa solarna ma 15 lat i kolor diody jest taki sam jak w 9 letniej - taki sam zielonkawy. Może zależeć też od jakości samej diody, bo w jednej co ma koło 9 lat nie ma takiego efektu chyba, a tam była zakładana 9 lat temu nowa dioda z uwagi na wnikłą korozję. Co do prądu to wynosił on 9,9 mA/diodę. Większe naładowanie nie zmienia wartości prądu, prądem steruje wartość dławika. Ewentualnie możliwe są piki prądowe ze starości układu i warunków atmosferycznych pracy co mogłyby taką degradację spowodować z czasem. Nowe już teraz mają diody SMD i większe prądy LED to fakt.

Szukając Led color shift znalazłem takie ładne zdjęcie

Na stronie podają że zainstalowano takie same lampy
źródło:
https://www.stouchlighting.com/blog/what-is-led-color-shift-and-what-causes-it

Nawet wyróżniono różne tryby zmiany koloru i ten w kierunku zielonego nazwano CSM-2 znalazłem takie wyjaśnienie zjawiska:

Cytat:

3.1. DUT-A: Green Shift in LED Luminaires
A green chromaticity shift can arise from a change in
the phosphor emission wavelengths, and CSM-2 behavior
have been observed in most LED package types. This type
of shift is potentially prevalent in packages containing
warm white nitride phosphors because these phosphors are
known to change chemically in the presence of heat and
moisture [13-15]. The rate of this change appears to be
sensitive to the amount of oxygen and water present in the
ambient environment and significant shifts to lower
phosphor emission wavelengths have been reported
previously [12-15].

Z artykułu
https://www.researchgate.net/publication/300167439_The_Causes_of_Color_Shift_in_LED_Devices

Przyznam się szczerze, że zaskoczyło mnie że ktoś to badał i udowodnił, że jednak nie jest to specyficzny przypadek a po prostu przypadłość. Czyli można się spodziewać, że wilgotna pogoda będzie miała wpływ na wnikanie tej wody i może powodować oksydację i inne problemy. Widać, że warunki zewnętrzne mogą znacząco wpływać na led jak i po prostu ledy mogą zmieniać temperaturę barwową w trakcie pracy.

Producenci bardzo dużo wiedzą o procesie starzenia LEDów, bo to dokładnie zbadali, ale zazwyczaj nie umieszczają tego w notach.
Na rozmowie w przedstawicielami jednej z dużych firm produkujących LEDy dowiedziałem się że po prostu oni korzystają arkusza kalkulacyjnego który wylicza przy jakim prądzie i w jakiej temperaturze, jaka będzie skuteczność świetlna i trwałość. Udostępniają to ważnym klientom, ale w datasheet nie ma danych o trwałości. Także nawet pytanie czy lepiej użyć 10 LED z prądem 1A czy 15 LED z prądem 0,66A ma konkretną odpowiedź.

mati211p napisał:

Przyznam się szczerze, że zaskoczyło mnie że ktoś to badał i udowodnił, że jednak nie jest to specyficzny przypadek a po prostu przypadłość.

Biały LED to jednak dosyć skomplikowany wyrób. Ktoś te luminofory i struktury opracowuje, wszystko musi być badane przed wprowadzeniem do masowej produkcji, przynajmniej producent musi wiedzieć czy i jak długo to będzie działało, tych badań raczej nikt nie publikuje, ale ośrodki naukowe też się trochę bawią i publikują coś żeby się wykazać

Historię powstawania LED jakie znamy fajnie się oglądało nie powiem. Przeciętny jednak człowiek nie doświadcza takich efektów nawet tak mi się wydaje. Ludzie jak patrzę jeśli chodzi nawet o oświetlenie solarne to jeśli biorą nawet lampkę to taką za 2,49 zł, a potem narzekają. Ja się dziwie ludziom. Coś co kosztuje 3 zł nie będzie dobrze działać. Lampa posiada akumulatorek o pojemności max 40 mAh i prądzie pracy 20 mA, to nawet e środku lata 2 h działać nie może. Na posesji posiadam dobre 100+ lamp solarnych. Są i okazy mające 15 lat+ dalej świecące do samego rana, więc one mają tych godzin wyświecone nawet 40 tyś godzin pracy, toteż takie zachowanie diod latwo zauważyć. Nawet cieszę się że udało mi się poznać coś co było dla mnie nieznane. Na początku wydawało mi się że to może zabrudzenia i odbicia światła przez zabrudzenia czy zmatowienie. Jednak jak to nie jedna sztuka a w przypadku kilkunastu powstał taki efekt to już dało do myślenia.

jarek_lnx napisał:

ośrodki naukowe też się trochę bawią i publikują coś żeby się wykazać

Trochę inaczej: praca w ośrodkach naukowych często jest ciężka i marnie płatna, więc idą do niej ludzie, którym zależy, by to, co robią, sprawiało im frajdę - to jest dla nich jakaś rekompensata za ciężką i marnie płatną pracę. I w ramach tego dla rozrywki mogą coś takiego przebadać - może, kiedy akurat instytut nie ma finansowania na sprzęt niezbędny do poważniejszych badań.

mati211p napisał:

Ja się dziwie ludziom. Coś co kosztuje 3 zł nie będzie dobrze działać.

A ja się nie dziwię, 3zł to faktycznie za mało, ale stawiając sprawę inaczej, jak przeciętny klient ma się dowiedzieć przy jakiej cenie produkt będzie akceptowalny? Kupuje i sprawdza. Dziwię się tylko że nie działają prawa rynku, na produkty badziewne nie ubywa klientów i badziew z rynku nie znika.

mati211p napisał:

Na początku wydawało mi się że to może zabrudzenia i odbicia światła przez zabrudzenia czy zmatowienie. Jednak jak to nie jedna sztuka a w przypadku kilkunastu powstał taki efekt to już dało do myślenia.

Od lampek solarnych nikt wiele nie wymaga, ale jak oświetlenie uliczne zzielenieje to ktoś na pewno zauważy.

Mówisz że 3zł to za mało, pewna korporacja kupowała z chin piloty do dekoderów w cenie kilkukrotnie niższej (info od pracownika), w PL ten pilot kupowany oddzielnie nabierał ceny 60zł. Jeśli mamy oceniać jakość po cenie, to po której? Tej hurtowej <1zł czy tej detalicznej 60zł?
Nie słyszałem żeby piloty się jakoś bardzo psuły. Cenę trzeba by odnieść do warunków rynku chińskiego, ich kosztów maszyn, robocizny, części, a te ceny potrafią być drastycznie różne niż w PL.

Za mało, nie za mało - pod koniec 2010 roku kupiłem klawiaturę, na której to piszę, za 9,99zł, i intensywnie jej używam. Sprzedawca dawał 10 lat gwarancji - już się skończyła, parę lat temu. Zapewne dało się kupić niejedną klawiaturę za parę razy wyższą cenę, która by "wysiadła" po paru latach. A po tej jakoś nie widać zużycia, napisy się nie ścierają, LED-y świecą... niedawno ją czyściłem, wyciągnąłem dobrą garść brudu.

Ostatnio planuję zakup dużego monitora - potrzebuję do pracy. I szukając ofert stwierdziłem: monitor o potrzebnych parametrach marki 'iiyama' jest znacznie tańszy od podobnych monitorów innych firm. Czy mam uważać, że jest gorszy? Pożyjemy, zobaczymy - są 3 lata gwarancji.

Często ocena jakości jest trudna - ludzie myślą, że co dobre, to musi kosztować, więc to odwracają: co drogie, to jest dobre. A to już nie musi być prawda - pomijając pazerność sprzedających, jak coś się często psuje, to kosztują naprawy/wymiany gwarancyjne i to się wlicza w cenę. Ja tam wolę patrzeć na okres gwarancji.