LED照明灯具的色漂退化机理及其可靠性建模研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61865004
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    38.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0502.光子与光电子器件
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Color shift (CS), as one of the critical failure modes of LED luminaires, has become a research focus on systematically evaluating the reliability of LED luminaires. This project aims at the major demand of LED lighting industry, and carries out the research on the CS degradation mechanisms and their reliability modeling for LED luminaires. First, adopting highly accelerated stress-limit decay testing, the SC stress limit of LED luminaires is investigated in order to obtain an accelerated testing stress limit that ensured with the consistency of CS mechanisms; the key factors that cause CS of LED luminaires and their interaction mechanisms are studied experimentally based on the step-stress accelerated decay testing models with a subsystem isolated acceleration pattern; and the theoretical analysis method of the step-stress accelerated decay testing for the color shift process of LED luminaire is established. Second, statistics analysis models for CS paths are established by analyzing experimental CS laws of lamp system; the statistics models are associated with the CS decay mechanisms under different testing stresses; consequently, a reliability evaluation model for lamp system CS procedure is established, and life-span characteristics of LED lamp CS failure are analyzed. Furthermore, the CS induced mechanisms and accordingly main characteristic parameters for the key CS factors are explored deeply; the effect rules of lamp CS induced by key CS factors are then elucidated, and the correlation mechanisms between characteristic parameters of key CS mechanisms and environmental stresses are illustrated; consequently, a Reliability prediction model focused on the key CS mechanisms of LED luminaires is developed. The project study results are of important scientific meaning and application value on LED product design, manufacturing and reliability evaluation.
色漂是LED照明灯具的关键失效模式之一,已成为系统评估LED灯具可靠性的研究重点。本项目针对LED照明产业的重大需求,开展LED灯具色漂退化机理及其可靠性建模研究。首先采用高加速极限应力退化试验,进行灯具的色漂极限应力研究,获得可保证色漂机理一致的加速试验极限应力;结合子系统隔离加速的步进应力加速衰减试验模型,试验研究引起灯具色漂的关键因素及其相互作用机制,建立灯具色漂的步进应力加速试验理论分析方法。然后分析灯具系统色漂轨迹的漂移规律,建立基于色漂退化机理的色漂轨迹统计分析模型,建立灯具系统色漂的可靠性评估模型,分析灯具色漂失效的寿命特征;进而深入研究灯具色漂关键因素的色漂诱导机理及其主要表征参数,阐明关键因素诱导灯具色漂的作用规律,揭示关键色漂机理与环境应力的关联机制,建立基于关键色漂机理的LED灯具可靠性预测模型。研究成果将对LED产品设计、制造及可靠性评估具有重要科学意义和应用价值。

结项摘要

高可靠性和高光学性能是LED产品进入普通照明领域的重要保障。色漂是LED照明灯具的关键失效模式之一,是系统评估LED灯具可靠性的研究重点。本项目针对LED照明产业的重大需求,研究LED灯具色漂退化机理及其可靠性建模。.采用高加速极限应力试验,进行了LED灯具、器件、封装部件的色漂极限应力研究,获得了可保证色漂机理一致的加速试验极限应力;结合子系统隔离加速的步进应力加速衰减试验模型,试验研究明确了引起灯具色漂的关键因素及其相互作用机制,建立了灯具色漂的步进应力加速试验理论分析方法;分析灯具、器件、封装部件老化引起的色漂规律,建立了适用色漂退化机理的色漂轨迹统计分析模型,对典型加速试验灯具、封装建立了色漂可靠性评估预测模型,并分析了色漂的寿命特征;进行了灯具色漂关键因素的主要表征参数分析,建立了关键色漂机理影响因素的可靠性模型,并进行寿命特征分析。此外针对影响LED产品光色可靠性的界面失效模式,建立功率封装质量特征的无损表征、检测分析方法。.揭示了LED灯具关键色漂机理关联因素及其与环境应力的关联机制。研究结果表明高加速极限应力试验获得的试验极限热应力能有效确保灯具色漂退化机理保持一致,并且经由提出的线性幂轨迹分析模型检验灯具色漂机理假设常量,能有效检验LED产品色漂机理改变过程;步进应力加速色漂衰减试验结果表明LED灯具、器件及关键部件所呈现的色漂轨迹均与试验环境应力加载历史无关,仅与当前加载的应力有关;白光LED封装的荧光粉成分对灯具色漂贡献非常大,随着试验应力水平提高其作用更突出。LED封装透镜老化对灯具色漂影响贡献仅次于荧光粉影响,且受荧光粉影响很大,其受氧化、吸潮影响黄化,严重影响透光性能。可靠性建模分析结果表明基于实际服役条件对LED器件、关键色漂因素的可靠性评估结果能更有效反映灯具实际色漂性能特征。.本项目提出了LED灯具色漂的高加速极限应力检测方法,并建立了步进应力加速色漂可靠性试验评估方法及建模分析理论,对LED灯具系统可靠性分析具有重要参考意义和应用价值;同时针对色漂轨迹统计需求提出线性幂轨迹分析模型,为LED灯具产品可靠性分析提供了一种新的建模思路。研究成果对LED灯具的设计、制造、应用及可靠性评估提供了依据。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(8)
专利数量(9)
Effects of silicone lens aging on degradation kinetics of light-emitting diode package in various accelerated testing
各种加速测试中硅胶透镜老化对发光二极管封装降解动力学的影响
  • DOI:
    10.1016/j.optmat.2020.110071
  • 发表时间:
    2020-09-01
  • 期刊:
    OPTICAL MATERIALS
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Cai, Miao;Liang, Zhi;Zhang, Guoqi
  • 通讯作者:
    Zhang, Guoqi
A Novel Microwave Treatment for Sleep Disorders and Classification of Sleep Stages Using Multi-Scale Entropy.
一种治疗睡眠障碍的新型微波疗法以及利用多尺度熵对睡眠阶段进行分类
  • DOI:
    10.3390/e22030347
  • 发表时间:
    2020-03-17
  • 期刊:
    Entropy (Basel, Switzerland)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Geng D;Yang D;Cai M;Zheng L
  • 通讯作者:
    Zheng L
Evaluation survey of microbial disinfection methods in UV-LED water treatment systems
UV-LED水处理系统微生物消毒方法评价调查
  • DOI:
    10.1016/j.scitotenv.2018.12.344
  • 发表时间:
    2019-04-01
  • 期刊:
    SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
  • 影响因子:
    9.8
  • 作者:
    Li, Xiaoling;Cai, Miao;Zhang, Guoqi
  • 通讯作者:
    Zhang, Guoqi
A first-principles study: Adsorption of small gas molecules on GeP3 monolayer
第一性原理研究:小气体分子在 GeP3 单层上的吸附
  • DOI:
    10.1016/j.susc.2019.02.008
  • 发表时间:
    2019-06-01
  • 期刊:
    SURFACE SCIENCE
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Niu Fanfan;Cai Miao;Yang Daoguo
  • 通讯作者:
    Yang Daoguo
Entropy-based analysis and classification of acute tonic pain from microwave transcranial signals obtained via the microwave-scattering approach
通过微波散射方法获得的微波经颅信号对急性强直性疼痛进行基于熵的分析和分类
  • DOI:
    10.1016/j.bspc.2020.102391
  • 发表时间:
    2021-03-01
  • 期刊:
    BIOMEDICAL SIGNAL PROCESSING AND CONTROL
  • 影响因子:
    5.1
  • 作者:
    Yang,Daoguo;Geng,Daoshuang;Hao,Weidong
  • 通讯作者:
    Hao,Weidong

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其他文献

一种“L-2L”传输线去嵌入方法的优化分析
  • DOI:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    杨道国
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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集成湿热及蒸汽压力对塑封器件可靠性的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    杨道国
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  • DOI:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    蔡苗
2017年中国部分地区白斑综合征病毒3个基因的变异分析
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    水产科学
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  • 作者:
    刘晓娉;蔡苗;刘庆慧;万晓媛;黄倢
  • 通讯作者:
    黄倢

其他文献

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蔡苗的其他基金

功率器件银烧结体高温质量特征无损检测表征与可靠性建模研究
  • 批准号:
    62264003
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    2022
  • 资助金额:
    37 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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