電流對白光LED光學(xué)特性的影響

　　4、對光通量的影響

　　發(fā)光二極管在調(diào)節(jié)光通量方面具有一定的優(yōu)勢，器件的光通量隨著電流增加而增加，在100mA~250mA，光通量增加率為126.2%;從250mA~350mA時(shí)，電流的增加輻度較小且呈非線性增加，增加率為30.4%。PN結(jié)是發(fā)光二極管的核心部分，電流增加后，注入到發(fā)光區(qū)的電子和空穴數(shù)量增加，發(fā)生輻射復(fù)合的數(shù)量也會(huì)增加，器件的光通量增加。但當(dāng)注入電流繼續(xù)增加到某一值時(shí)，光通量輸出不再增加，趨于飽和。

　　圖5 電流對發(fā)光效率的影響

　　5、對發(fā)光效率的影響

　　當(dāng)電流增加時(shí)，注入發(fā)光區(qū)的電子發(fā)生非輻射復(fù)合的幾率變大，使器件的內(nèi)量子效率降低，同時(shí)，由于電流增加導(dǎo)致器件的溫度升高，使熒光粉的量子效率降低并進(jìn)一步增加了非輻射復(fù)合的幾率。在圖5中，由于驅(qū)動(dòng)電流在正常的工作電流內(nèi)，器件的發(fā)光效率雖有一定的降低，但變化的幅度并不大。

　　6、對峰值波長的影響

　　在LED發(fā)光譜中，最高峰對應(yīng)的波長稱為LED的峰值波長。在測試峰值波長時(shí)，都是點(diǎn)亮1分鐘后才開始測試的，這是由于同時(shí)考慮了時(shí)間和電流的影響，長時(shí)間加熱導(dǎo)致了峰值波長向長波方向偏移，而電流的增加使峰值波長向短波方向偏移。藍(lán)光LED器件都是以GaN基制成的，GaN基發(fā)光器件穩(wěn)定性較好，在熱平衡時(shí)，不同的電流，器件發(fā)光峰位置幾乎不變。

　　7、對顯色指數(shù)的影響

　　顯色指數(shù)(Ra)也是白色照明光源的一個(gè)重要指標(biāo)，它是用來測量光源照到被照射物體上面，還原被照射物體所有顏色能力的指標(biāo)，作為照明用的光源要求顯色指數(shù)越高越好，一般要求80以上，國際照明委員會(huì)(CIE)推薦的參考光源是Planck黑體輻射體，日常生活中的白熾燈的顯色指數(shù)接近100。

　　圖6 電流對顯色指數(shù)的影響

　　由于藍(lán)光LED與$熒光粉組成的白光系統(tǒng)，其光譜中缺少紅光成分，顯色指數(shù)還不理想，這也是目前業(yè)界研究的重點(diǎn)課題。顯色指數(shù)與光譜成分有關(guān)，電流增加但并不影響出光的光譜的分布，所以器件的顯色指數(shù)幾乎沒有變化。

　　8、小結(jié)

　　LED是一種電致發(fā)光器件，器件發(fā)光的各光學(xué)參數(shù)與流過器件的電流有直接的關(guān)系。隨著電流的增加，功率型白光LED的色溫會(huì)有一定的升高，色坐標(biāo)(x，y)小，光通量增加但發(fā)光效率降低。作為照明用的功率型白光LED的主要技術(shù)指標(biāo)隨電的變化而變化，但變化幅度不大，基本保持穩(wěn)定，另外白光LED具有節(jié)能、長壽命和無污染等優(yōu)點(diǎn)，所以白光LED是下一代照明光源的理想選擇。