電流對白光LED光學(xué)特性的影響

　　進(jìn)入21世紀，隨著(zhù)半導體技術(shù)和封裝技術(shù)的不斷進(jìn)步，長(cháng)期用于指示和顯示的半導體光源正向照明領(lǐng)域發(fā)展。以功率型白光LED為代表的半導體照明新興產(chǎn)品，其在照明市場(chǎng)的發(fā)展潛力值得期待。獲得白光LED常用的途徑是在藍光LED芯片表面上涂覆一層$熒光粉(YAG:Ce3+)。功率型LED與普通LED相比，芯片尺寸較大，需要更大的驅動(dòng)電流，以發(fā)出更明亮的光，但伴隨著(zhù)產(chǎn)生更多的熱量會(huì )對功率型白光LED的光學(xué)電學(xué)參數及器件的穩定性有影響。

　　目前，LED光學(xué)參數的測量方法在國內外還處在探討之中，LED是一種電致發(fā)光器件，當電子與空穴發(fā)生輻射復合時(shí)，能量以光子形式發(fā)出，所以注入電流對LED發(fā)光的光學(xué)特性有直接影響。

　　1、對色坐標的影響

　　現在LED的發(fā)光顏色越來(lái)越豐富，LED的色坐標參數是LED重要的物理參數之一，隨著(zhù)注入電流的增加，器件出光的色坐標在一定程度上減小，如圖1所示。

　　圖1 色坐標隨電流的變化

　　2、對色溫的影響

　　當一絕對黑體加熱時(shí)，發(fā)出光的顏色與被測試光源光色相近時(shí)，該黑體的溫度稱(chēng)為光源的相關(guān)色溫。就目前最常采用的實(shí)現白光的方案而言，當涂覆的$熒光粉較多時(shí)，出射的白光光譜中藍光成分較少，器件色溫較低;當$熒光粉較少時(shí)，出射的白光光譜中藍光成分較多，色溫較高。

　　圖2 相關(guān)色溫與正向電流的關(guān)系

　　從圖2中可以看出，隨著(zhù)器件的驅動(dòng)電流增加，功率型白光LED的色溫從100mA電流時(shí)的5636K增加到350mA電流時(shí)的5734K。這是因為，電流加大后，芯片發(fā)出的藍光增多，$熒光粉層的厚度是一定的，則在出射的白光中藍光成份增加，從而使器件的色溫增加。

　　3、對主波長(cháng)的影響

　　在CIE1931色度圖中，由標準白光點(diǎn)E(0.333，0.333)與測得的色坐標點(diǎn)連接并延伸，與380~760nm的光譜軌跡相交，交點(diǎn)所在處的波長(cháng)即為該色坐標點(diǎn)的主波長(cháng)。

　　隨著(zhù)電流增加，器件出光的主波長(cháng)在減小，這是因為電流增加，色坐標減小，標準白光點(diǎn)和色坐標點(diǎn)的連線(xiàn)的延長(cháng)線(xiàn)與380~760nm的光譜軌跡相交點(diǎn)對應的波長(cháng)值變小。

　　圖3 主波長(cháng)與電流的關(guān)系曲線(xiàn)

　　圖4 光通量與電流的關(guān)系曲線(xiàn)