一体化封装LED结温测量与发光特性研究[2]

　　图3是不同结温下的相对光谱图。从图首先可以看到，随着结温的升高，LED芯片发出的蓝光在下降。这是因为，温度的上升导致晶格震动加剧，杂质缺陷增多，半导体光吸收增加，损耗系数增大，降低了蓝光芯片的辐射复合效率，降低了电光转换效率，减少了蓝光的发射。结温的升高同时带来了蓝光芯片发射波长的红移，这是因为，结温的升高产生的热效应因其带隙收缩，电子在晶体中的共有运动加速，能级分裂严重，导致禁带宽度变小。影响黄光的主要因素是芯片发出的蓝光及荧光粉的转换效率，而蓝光主要受温度影响，荧光粉转换效率主要受到温度及蓝光峰值波长的影响。荧光粉发出的黄光随着结温的升高而升高，蓝光与黄光之间波谷更显著的随着结温升高而升高。这是因为，蓝光的峰值波长发生红移，更接近荧光粉激发光谱的主峰460nm。其荧光粉转换效率提高，更多的蓝光激发YAG荧光粉，辐射出黄光能量更大，透射出蓝光的能量更小。同时荧光粉发射光谱发生热致宽化现象，其光谱发生了宽化。

　　图4是色坐标与结温的关系。由图可知，在低温范围内，结温对色坐标的影响甚微，而随着温度的增加，结温对色坐标的影响逐渐加大，导致色坐标X、Y 随着结温升高而下降。在100 ℃以上的高温下，结温对色坐标影响相比低温更显著，但是其对色坐标的影响依然渺小，色坐标X 与Y 的最大改变量均小于0.005。

　　图5是色温与结温之间的关系。色温代表了光谱中各光色组分的多少。而在白光LED中，色温变化主要受蓝光辐射通量占整个光谱辐射通量比例的影响。从图可知，器件色温与结温成线性关系，随着结温的升高，色温也逐渐增大，从偏暖色到偏冷色。色温受结温的影响主要是由于受激发的黄光辐射通量的改变，从而导致蓝光辐射通量占整个光谱辐射通量比例的改变。