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何謂LED?使用LED時須注意的LED特性

 

1.根據溫度變化特性<發光強度・波・長順向電壓(VF) >

LED能夠根據四周環境溫度,以及包含LED發熱溫度在內的晶片溫度(Tj:用來發光的接合處的溫度)變化特性。
以下將說明特性代表性變化。

<發光強度>

Tj上升時,LED的發光強度將下降。
這是因為和發光無關的電子,與電洞再結合數增加所導致。

<波長>

和發光強度變化相同,發光波長會隨著溫度變化而改變。
主要是因為半導體能隙,受到溫度變化影響出現變動,才造成波長發生變化。
波長變化量會因材料而異,、InGaAlP的LED會因溫度上昇,λd達0.1nm/°C左右,影響長波長。
對於對波長規格較嚴苛的應用時,請務必檢討整機的溫度保證範圍內,波長的變化是否能符合需要

<順向電壓(VF)>

VF除特殊情形外,基本上和發光波長相同,會因半導體能隙變化而變動。
温度上升,VFは2mV/°C的程度下降。
在電路設計中,VF的變化是重要的考量要素。
LED恆流運作時,VF的變化對於電路定數來說並不算嚴重的問題,但LED恆壓或接近恆壓時,將因溫度上升,造成VF降低和電流增加。
電流一但增加,將導致Tj變高,接著VF下降,電流增加,直到平衡為止。
相反地,若是低溫時,VF變高且電流減少,處於恆壓運作將可能無法達到必要的發光強度。

2. 特性不均

LED在製造階段,存在著特性值的分布不均問題。
因此,藉由發光強度分級和功率特性來設定最小值。
因此光學設計・電路設計上,也必須預先考量到不均等因素。
例如VF在受溫度影響發生變化前,因某個分布而出現不均。
因此,在無設計餘裕的情況下,就必須設想產品VF不均較大,即使溫度變動,也可能無法獲得目標的特性。
有時可能會因電路特性和整機特性,而必須減少LED特性值的不均範圍。
此時就必須討論是否引進特別規格,以及判斷是否能加以對應。

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