在閾值電壓以下:電流的大小均不會點亮LED
在閾值電壓以上:
理想狀況是正比關系,但實際上由于熱量的產生,亮度會上升同時,但上升率會越來越低,直至該LED被燒壞。
發光是由于電子在高能態躍遷到低能態將能量由光子的方式釋放的過程。電壓提供能量,當電壓大于閾值電壓才會發光,否則不會發光。
當電壓大于閾值電壓時,電流是代表單位時間提供到高能態的電子數量的表征,故電流越大,能發出的光子越多,但由于轉換效率(量子效應)并不是100%,會產生熱量,該熱量如無法及時釋放會對芯片本身造成破壞,所以電流加大,量子效應會減低,LED燒壞可能性增加。
光強
光源在某一給定方向的單位立體角內發射的光通量稱為光源在該方向的發光強度,簡稱光強.單位:坎德拉(cd).光強====1米的照度
發光強度( luminous intensity )
發光強度簡稱光強,國際單位是candela(坎德拉)簡寫cd,其他單位有燭光,支光.1cd即1000mcd是指單色光源(頻率540X10ˇ12HZ,波長0.550微米)的光,在給定方向上(該方向上的輻射強度為(1/683)瓦特/球面度))的單位立體角內發出的發光強度.
發光強度:?發光強度的衡量單位有照度單位(勒克司Lux)、光通量單位(流明Lumen)、發光強度單位(燭光Candlepower)??
1CD(燭光)指完全輻射的物體,在白金凝固點溫度下,每六十分之一平方厘米面積的發光強度。(以前指直徑為2.2厘米,質量為75.5克的鯨油燭,每小時燃燒7.78克,火焰高度為4.5厘米,沿水平方向的發光強度)??
1L(流明)指1CD燭光照射在距離為1厘米,面積為1平方厘米的平面上的光通量。??1Lux(勒克司)指1L的光通量均勻地分布在1平方米面積上的照度。??
一般主動發光體采用發光強度單位燭光CD,如白熾燈、LED等;反射或穿透型的物體采用光通量單位流明L,如LCD投影機等;而照度單位勒克司Lux,一般用于攝影等領域。三種衡量單位在數值上是等效的,但需要從不同的角度去理解。比如:如果說一部LCD投影機的亮度(光通量)為1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸為60英寸(1平方米),則其照度為1600勒克司,假設其出光口距光源1厘米,出光口面積為1平方厘米,則出光口的發光強度為1600CD。而真正的LCD投影機由于光傳播的損耗、反射或透光膜的損耗和光線分布不均勻,亮度將大打折扣,一般有50%的效率就很好了。??
實際使用中,光強計算常常采用比較容易測繪的數據單位或變向使用。?
對于LED顯示屏這種主動發光體一般采用CD/平方米作為發光強度單位,并配合觀察角度為輔助參數,其等效于屏體表面的照度單位勒克司;將此數值與屏體有效顯示面積相乘,得到整個屏體的在最佳視角上的發光強度,假設屏體中每個像素的發光強度在相應空間內恒定,則此數值可被認為也是整個屏體的光通量。一般室外LED顯示屏須達到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內LED,最大亮度在700~2000CD/平方米左右。??單個LED的發光強度以CD為單位,同時配有視角參數,發光強度與LED的色彩沒有關系。單管的發光強度從幾個mCD到五千mCD不等。LED生產廠商所給出的發光強度指LED在20mA電流下點亮,最佳視角上及中心位置上發光強度最大的點。封裝LED時頂部透鏡的形狀和LED芯片距頂部透鏡的位置決定了LED視角和光強分布。一般來說相同的LED視角越大,最大發光強度越小,但在整個立體半球面上累計的光通量不變。???
當多個LED較緊密規則排放,其發光球面相互疊加,導致整個發光平面發光強度分布比較均勻。在計算顯示屏發光強度時,需根據LED視角和LED的排放密度,將廠商提供的最大點發光強度值乘以30%~90%不等,作為單管平均發光強度。??
一般LED的發光壽命很長,生產廠家一般都標明為100,000小時以上,實際還應注意LED的亮度衰減周期,如大部分用于汽車尾燈的UR紅管點亮十幾至幾十小時后,亮度就只有原來的一半了
亮度衰減周期與LED生產的材料工藝有很大關系,一般在經濟條件許可的情況下應選用亮度衰減較緩慢的四元素LED。