電流對白光LED光學特性的影響

　　進入21世紀，隨著半導體技術和封裝技術的不斷進步，長期用于指示和顯示的半導體光源正向照明領域發展。以功率型白光LED為代表的半導體照明新興產品，其在照明市場的發展潛力值得期待。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，需要更大的驅動電流，以發出更明亮的光，但伴隨著產生更多的熱量會對功率型白光LED的光學電學參數及器件的穩定性有影響。

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

　　1、對色坐標的影響

　　現在LED的發光顏色越來越豐富，LED的色坐標參數是LED重要的物理參數之一，隨著注入電流的增加，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，發出光的顏色與被測試光源光色相近時，該黑體的溫度稱為光源的相關色溫。就目前最常采用的實現白光的方案而言，當涂覆的$熒光粉較多時，出射的白光光譜中藍光成分較少，器件色溫較低;當$熒光粉較少時，出射的白光光譜中藍光成分較多，色溫較高。

　　圖2 相關色溫與正向電流的關系

　　從圖2中可以看出，隨著器件的驅動電流增加，功率型白光LED的色溫從100mA電流時的5636K增加到350mA電流時的5734K。這是因為，電流加大后，芯片發出的藍光增多，$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、對主波長的影響

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

　　隨著電流增加，器件出光的主波長在減小，這是因為電流增加，色坐標減小，標準白光點和色坐標點的連線的延長線與380~760nm的光譜軌跡相交點對應的波長值變小。

　　圖3 主波長與電流的關系曲線

　　圖4 光通量與電流的關系曲線