二、LED的光學特性
LED有紅外(非可見光)與可見光兩個系列,非可見光系列LED可用輻射度來量度其光學特性,可見光系列LED可用光度學(計量可見光的能量的學科)來量度其光學特性。
(1)發光法向光強及其角分布
LED發光強度用于表征LED在某個方向上發光的強弱。由于LED在不同空間角度上的光強相差很大,因此,分析和研究LED的光強分布特性具有實際意義,它可直接反應LED光源的***小觀察角度。
①發光強度(法向光強)是表征發光器件發光強弱的重要性能參數。LED采用的是圓柱、圓球形封裝,由于凸透鏡的作用,具有很強的指向性(法向光強較大,其與水平面的交角為90°,當偏離法向不同角度時光強也隨著變化)。
②發光強度分布。發光強度隨封裝形狀不同而依賴方向角,一種在GaP基片上生成GaAsP LED的發光分布圖,譜線寬度為40nm,光發射的角度寬度約為22°,LED的輻射通量是集中在一定角度內發射出去的。
③光出射度。幾種半導體PN結的光出射度與輸入電流的關系??梢?,GaAs1P2和Ga1 ALAS LED具有良好的線性,其他兩種則相當差。
④發光強度的角分布。發光強度的角分布用于描述LED發出的光在空間各個方向上的光強分布。它主要取決于LED的封裝工藝(包括支架、模粒頭、環氧樹脂中是否添加散射劑)為獲得的高指向性的角分布,應采取以下措施LED管芯位置應離模粒頭遠些。
使用圓錐狀(子彈頭)的模粒頭。在封裝LED的環氧樹脂中勿加散射劑采取上述措施可使LED的散射角262在6°左右,大大提高了指向性。前幾種常用圓形LED封裝的散射角(261/2)為5°、10°、30°、45°。