2.2 发光峰值波长及其光谱分布
⑴ LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同,绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后,器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。
LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构(外延层厚度、掺杂杂质)等有关,而与器件的几何形状、封装方式无关。
无论什么材料制成的LED,都有一个相对光强度最强处(光输出),与之相对应有一个波长,此波长叫峰值波长,用λp表示。只有单色光才有λp波长。
2 LED光学特性 发光二极管有红外(非可见)与可见光两个系列,前者可用辐射度,后者可用光度学来量度其光学特性。 2.1 发光法向光强及其角分布Iθ 2.1.1 发光强度(法向光强)是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装,由于凸透镜的作用,故都具有很强指向性:位于法向方向光强,其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度,光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。 2.1.2 发光强度的角分布Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。它主要取决于封装的工艺(包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否) ⑴ 为获得高指向性的角分布 ① LED管芯位置离模粒头远些; ② 使用圆锥状(子弹头)的模粒头; ③ 封装的环氧树脂中勿加散射剂。 采取上述措施可使LED 2θ1/2 = 6°左右,大大提高了指向性。 ⑵ 当前几种常用封装的散射角(2θ1/2角)圆形LED:5°、10°、30°、45°
1.4 响应时间 响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD(液晶显示)约10-3~10-5S,CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S(us级)。 ① 响应时间从使用角度来看,就是LED点亮与熄灭所延迟的时间。 ② 响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。 LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始,一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。 LED 熄灭时间——下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。 不同材料制得的LED响应时间各不相同;如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间<10-9S,GaP为10-7 S。因此它们可用在10~100MHZ高频系统。