电流对白光LED光学特性的影响

　　进入21世纪，随着半导体技术和封装技术的不断进步，长期用于指示和显示的半导体光源正向照明领域发展。以功率型白光LED为代表的半导体照明新兴产品，其在照明市场的发展潜力值得期待。获得白光LED常用的途径是在蓝光LED芯片表面上涂覆一层$荧光粉(YAG:Ce3+)。功率型LED与普通LED相比，芯片尺寸较大，需要更大的驱动电流，以发出更明亮的光，但伴随着产生更多的热量会对功率型白光LED的光学电学参数及器件的稳定性有影响。

　　目前，LED光学参数的测量方法在国内外还处在探讨之中，LED是一种电致发光器件，当电子与空穴发生辐射复合时，能量以光子形式发出，所以注入电流对LED发光的光学特性有直接影响。

　　1、对色坐标的影响

　　现在LED的发光颜色越来越丰富，LED的色坐标参数是LED重要的物理参数之一，随着注入电流的增加，器件出光的色坐标在一定程度上减小，如图1所示。

　　图1 色坐标随电流的变化

　　2、对色温的影响

　　当一绝对黑体加热时，发出光的颜色与被测试光源光色相近时，该黑体的温度称为光源的相关色温。就目前最常采用的实现白光的方案而言，当涂覆的$荧光粉较多时，出射的白光光谱中蓝光成分较少，器件色温较低;当$荧光粉较少时，出射的白光光谱中蓝光成分较多，色温较高。

　　图2 相关色温与正向电流的关系

　　从图2中可以看出，随着器件的驱动电流增加，功率型白光LED的色温从100mA电流时的5636K增加到350mA电流时的5734K。这是因为，电流加大后，芯片发出的蓝光增多，$荧光粉层的厚度是一定的，则在出射的白光中蓝光成份增加，从而使器件的色温增加。

　　3、对主波长的影响

　　在CIE1931色度图中，由标准白光点E(0.333，0.333)与测得的色坐标点连接并延伸，与380~760nm的光谱轨迹相交，交点所在处的波长即为该色坐标点的主波长。

　　随着电流增加，器件出光的主波长在减小，这是因为电流增加，色坐标减小，标准白光点和色坐标点的连线的延长线与380~760nm的光谱轨迹相交点对应的波长值变小。

　　图3 主波长与电流的关系曲线

　　图4 光通量与电流的关系曲线