LED光源壽命定義
與所有光源一樣， LED 的光輸出會隨著點亮時間而慢慢減弱；與傳統光源不同的是， LED 的壽命很少發生徹底失效。隨著時間的變化， LED 的分光輻射能量會逐漸改變，導致流明維持率(Lumen Maintenance)的衰減而低於規格或標準，這主要是由於光譜能量分布變化所引起光輸出的衰減。
流明維持率為各時間下的光通量相對於在起始或最大光通量下的比率，例如t =0小時，光通量為250 流明；t = 100 小時，光通量為200 流明，流明維持率為200/250= 80%。當流明維持率降至指定的比率時，即稱其為LED 的壽命，壽命時間不包括光源周期性關閉的時間。指定的比率在一般照明用LED 為70%， L70 表示流明維持率至70%的時間，指示用LED 為50%， L50表示流明維持率至50%的時間。
圖一、流明維持率隨時間衰減示意圖
LED衰退試驗
一般壽命試驗會進行至大部分的樣品失效，但在合理的應力範圍內要使LED 試驗至失效不亮(0%)，在實務經驗上會過於曠日廢時而執行困難，因此需依LED 壽命的品質特性隨時間變化於不同時點下觀察其品質特性，即所謂的衰退試驗(Degradation Test; DT)。目前公認的LED 壽命定義是當流明維持率衰減至初始值的70% ，但要達到此衰退目標仍非常困難與耗時。
LED 加速壽命衰退試驗
事實上，在正常操作條件下不易觀察到LED 有光衰減的現象，影響LED 光衰減主要的兩個應力因素分別為電流與溫度，為了加快光衰減的速度，建立加速衰退試驗(Accelerated Degradation Test; ADT)， 在沒有超過應力(Overstress)的情況下，調高電流與溫度水準，縮短試驗時間，使LED 在更嚴苛的條件下，有明顯的光衰減。
LED 固定（恆常）應力壽命試驗
恆常應力壽命試驗(CSADT)為目前普遍使用且理論推估模型較完善的試驗方法，壽命試驗過程中，每一組LED 從試驗開始到終止所使用的應力水準組合都是恆定不變的。為了回推正常操作下的LED 壽命，單應力至少須進行三組條件，雙應力則須進行五組以上，然而在不同應力組合下，所需配置之試驗樣品數、試驗時間及試驗設備等（如電流源和測試爐），皆是很大的成本負擔。
圖二、逐步調高環境應力示意圖
LED 流明維持率試驗方法標準LM-80
LM-80 是提供建立流明維持率試驗方法的標準，適用於LED 元件、陣列和模組。主要目的在較嚴苛的試驗環境中，引發光輸出維持率的衰退而不是使LED 徹底失效。LED 光源的表現通常受許多因素的影響，例如操作週期、環境溫度、氣流及方位等，因此LM-80 提出在壽命試驗過程中，在測試條件與壽命試驗程序上制定一套準則，即使是不同實驗室的數據結果，也可在同樣基準下進行比對與參照。
LED 壽命推估方法標準TM-21
TM-21 是LED 壽命推估方法的標準，適用的LED 光源為元件、陣列和模組，目前仍處於草案階段。此標準明確指出需使用簡單指數模型配適LED 流明維持率曲線，雖然簡單指數模型用於所有LED 光源進行推估尚有不妥，但是因不同模型產生的估計誤差程度不同，因此很難將其考慮於標準中……以上內容為重點摘錄，如欲詳全文請見原文
作者：林沁瑋 / 工研院電光所
★ 本文節錄自「工業材料雜誌296期」，更多資料請見：https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9526