灯珠是由多个模块组成的系统。每个组件的故障都会导致故障。
从发光芯片到LED灯珠，故障模式有近30种。 LED灯珠的失效模式如表所示。 LED分为芯片和外部封装两部分。
然后将LED失效的模式和物理机制分为芯片失效和封装失效进行讨论。
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导致LED失效的因素主要有静电、电流和温度。
静电放电可释放瞬时超高电压，造成极大危害。 ESD引起的LED芯片失效可分为软失效模式和硬失效模式。静电引起的高电压/电流导致LED芯片短路，成为一种硬故障模式。大型LED 屏幕芯片中的短路可能是由于高电压导致电解质破裂，或高电流密度导致芯片中存在电流路径而引起的。
稍低的电压/电流下的静电放电会导致LED芯片的软故障。软故障常常伴随着芯片反向漏电流的减少，这可能是由于高反向电流使部分漏电流路径消失而引起的。与立式LED芯片相比，静电对卧式LED芯片的危害更大。由于卧式LED芯片的电极位于芯片的同一侧，静电产生的瞬态高压更容易使芯片上的电极短路，导致LED芯片失效。
大电流也会造成LED芯片失效：一方面，大电流会带来比较高的结温；另一方面，大电流会带来相对较高的结温。另一方面，进入PN结的高动态能量电子会破坏MG-H和GA-N键。
MG-H键的断裂将进一步激活P层中的载流子，导致LED芯片在老化初期出现光功率增加，而GA-N键的断裂将形成氮空位。氮空位增加了非辐射复合的可能性，从而解释了器件光功率的衰减。氮空位的形成需要很长时间才能达到平衡，这是LED芯片老化缓慢的主要原因。
同时，高电流会导致LED芯片内的电流拥塞。 LED大屏芯片的缺陷密度越大，电流拥塞现象越严重。电流密度过高会引起金属电迁移，导致LED芯片失效。此外，在电流和温度的双重作用下，InGaN发光二极管也会在有效掺杂的P层中出现非常不稳定的MG-H2配合物。
温度对LED大屏芯片的影响主要是降低内量子效率，缩短LED芯片的寿命。这是因为内量子效率是温度的函数，温度越高，内量子效率越低。同时，温度对材料的老化作用也会使LED芯片内的欧姆接触和材料的性能恶化。此外，高结温使芯片内的温度分布不均匀，产生应变，从而降低内部量子效率和芯片可靠性。热应力在一定程度上是显着的，但也可能导致LED芯片破裂。
导致故障的因素主要有温度、湿度和电压。
目前，研究最深入、最广泛的是温度对LED封装可靠性的影响。温度故障和系统故障的原因如下：
(2)结温对LED大屏的性能影响很大。过高的结温会导致荧光粉层烧黑和碳化，导致效率急剧下降或灾难性故障。另外，由于硅胶与荧光粉颗粒之间的折射率和热膨胀系数不匹配，温度过高会降低荧光粉的转换效率，且荧光粉比例越高，光效降低越严重。
(3)由于封装材料之间导热系数不匹配，温度梯度和温度分布不均匀，导致材料内部出现裂纹或材料间界面出现分层。这些裂纹和分层将导致光效率降低。芯片与荧光粉层之间的分层会降低光效率，荧光粉与封装硅胶之间的分层会使光效率降低20%以上。硅胶和基材之间的分层甚至会导致金线断裂，从而导致灾难性的故障。
研究发现，湿气侵入不仅会降低LED的光效，还可能导致LED大屏出现灾难性故障。通过对85/85%RH高温高湿可靠性的实验研究，发现水分对于分层缺陷的形成起着重要作用。分层现象降低了LED的光效率，并且不同芯片表面的粗糙度导致不同的失效模式。
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