Hvernig á að lýsa grunneiginleikum LED?
Sem raflýsandi PN tengibúnað er hægt að lýsa eiginleikum LED með rafmagnsbreytum PN mótsins og sjónbreytum sem ljósgjafabúnaði.
Volt-ampere eiginleiki er mikilvægur breytu til að lýsa PN tengibúnaði. Það er mikilvægur vísbending um frammistöðu PN-mótanna og kosti og galla framleiðsluferlis PN-móta. Svokallaður volt-ampera eiginleiki er sá eiginleiki að straumurinn sem flæðir í gegnum PN-mótið breytist með spennunni, sem hægt er að sýna mjög skært á sveiflusjánni. Heill volt-ampera ferill inniheldur fram og aftur eiginleika. Venjulega breytist öfug einkennisferillinn bratt og þegar spennan fer yfir ákveðinn þröskuld mun straumurinn aukast veldisvísis. Almennt er hægt að nota þrjár breytur af öfugri sundurliðunarspennu, öfugan straum og áframspennu til að lýsa volt-ampera einkennandi ferli.
Framspennan VF vísar til spennufallsins yfir tækið undir framstraumnum, sem tengist ekki aðeins bannaðri bandbreidd efnisins, heldur auðkennir einnig magnviðnám og óómískt snertiviðnám PN-mótsins. Stærð VF endurspeglar kosti og galla rafskautsframleiðslu að vissu marki. Miðað við framstraum upp á 20 mA er VF gildi rauðra og gulra LED um 2 volt, en VF gildi græna LED tækja sem byggjast á GaN er venjulega meira en 3 volt. Andstæða lekastraumurinn IR vísar til andstæða straumgildisins sem flæðir í gegnum tækið undir tiltekinni bakspennu og gildi þessa gildis er mjög viðkvæmt fyrir gæðum tækisins. Venjulega við 5 volta bakspennu ætti öfuglekastraumurinn ekki að vera meiri en 10 míkróampar og of stór IR gefur til kynna lélega tengieinkenni. Andstæða sundurliðunarspennan þýðir að þegar öfugspennan er meiri en ákveðið gildi mun öfuga lekastraumurinn aukast verulega, sem endurspeglar eiginleika öfugspennu tækisins. Fyrir tiltekið tæki er staðall lekastraums öðruvísi. Í strangari tilviki þarf að bakstraumurinn sé ekki meira en 10 míkróampar undir tilgreindri spennu.
Til viðbótar við rafmagnseiginleika er einnig þörf á röð af sjónbreytum til að lýsa frammistöðu LED tækja, þar á meðal mikilvægari breyturnar eru hámarksbylgjulengd og ljósstyrkur tækisins. Sýnilegt ljós tilheyrir flokki rafsegulbylgna og venjulega er hægt að nota bylgjulengdir til að tjá það sem mannsaugað getur skynjað. Geislunarorka sýnilegs ljóss, almennt er bylgjulengdarsvið sýnilegs ljóss á milli 380nm og 760nm. Því lengri bylgjulengd, því minni er samsvarandi ljóseindaorka og því rauðari er litur ljóssins. Þegar bylgjulengd ljóseindarinnar verður styttri mun ljósið smám saman breytast úr rauðu verður gult, síðan verður grænt blátt, þar til það verður fjólublátt. Fyrir LED tæki mun ljósið sem það gefur frá sér stækka við hámark λP og bylgjulengd hálfbreidd þess er venjulega 10-30nm. Því minni sem hálfbreiddin er, því hreinna er efni LED tækisins, því einsleitari er frammistaðan og því fullkomnari er kristallinn. Kynlíf er líka betra. Ljósstyrkur er annar mikilvægur breytu til að mæla gæði LED frammistöðu, venjulega táknuð með bókstafnum Iv. Skilgreiningin á ljósstyrk er sú að ljósið í tiltekinni átt sendir frá sér 1 lumen af ljósi í rúmhorni eins og 1 candela, og eining þess er gefin upp í candela (cd). Tengsl þess má tákna með formúlu (6-1):
Iv=dφ/dΩ (6-1)
Í formúlunni er einingin φ lumens, eining Iv er cd og dΩ er rúmhornið og einingin er gráður. Venjulegur ljósstyrkur ofurbjartra LED flísar er yfirleitt á milli 30-120mcd. Eftir að hafa verið pakkað inn í tæki er venjulegur ljósstyrkur þess venjulega meiri en 1 cd.
Ljósstreymi er hlutlægari breytu til að dæma birtuskilvirkni LED. Það táknar stærð ljósorkunnar sem raflýsandi líkaminn gefur frá sér á tímaeiningu og einingin er lumens (lm). Almennt séð er ljósvirkni glóperanna og flúrpera 15lm/w og 60lm/w í sömu röð. Því meira sem afl perunnar er, því meira er ljósflæðið. Fyrir afkastamikið LED tæki er ljósnýtingin 20lm/w og rannsóknarstofustigið nær einnig 100lm/w. Til þess að gera LED tæki sem notuð eru til lýsingar hraðari verður að bæta birtuskilvirkni LED tækja frekar. Áætlað er að eftir 10 ár geti birtuskilvirkni LED náð 200lm/w. Á þeim tíma mun mannkynið hefja nýtt tímabil þar sem ljósgjafar í föstu formi koma algjörlega í stað hefðbundinna ljósgjafa.
