열화량 기반의 LED 가속수명시험 분석

Abstract

LED는 저소비전력, 장수명, 소형/경량화, 다양한 색상구현, 위험물질 미사용 등의 많은 장점을 가지고 있기 때문에 차세대 광원으로 주목되고 있다. 이러한 LED의 개발속도 및 성능 향상이 빠르게 진행됨에 따라 동작 환경에서의 고 신뢰성 확보 및 수명예측의 필요성은 LED 산업의 주요 이슈가 되고 있다. LED 광원에 대한 일반적인 수명평가규격은 실제 측정값 이외에 예측 혹은 외삽 방법을 제시, 권장하지 않는다. 또한 실제 LED의 종류, 구성, 재료에 따라 열화 모델이 차이가 있다고 지적되어 왔으며 이에 따라 적합한 열화 모델의 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 정확한 수명 예측을 위해 열화량 기반의 가속수명시험 데이터 분석 방법을 제안하고자 한다. 이에 따라 Stretched exponential Model을 변형하여 열화 모델로 선정하고 열화 데이터와의 피팅을 통해 정확성을 확인하였다. 가속성 분석을 통해 시험 조건별 가속성 성립여부를 확인하였고, 아레니우스 가속 모델을 적용하여 수명을 평가하였다. 또한, 기존에 사용되는 광속유지율 기반의 데이터 분석과 비교분석 함으로써 LED 제품별, 조건별 열화 데이터에 따른 적합한 분석 방법을 제안한다.