LED产品知识

LED产品知识讲师：王新良内部培训课程目录前言LED的分类LED的结构晶片的结构LAMP工艺流程LED电性参数LED的极限参数LED的实验要求前言什么是LEDLED是英语LightEmittingDiode的缩写，即发光二极管，电子原件符号表示，是一种能够将电能转化为光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光能。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。前言LED的发展史LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红光。70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光、黄光和橙光，90年代初，发绿、蓝光的GaInN新材料开发成功，日亚化学1998年发白光的led灯开发成功。LED的分类按产品系列分类：根据封装形势的不同以及市场的需要，LED主要分为四种不同的产品系列：１、Lamp直插式LEDLED的分类２、食人鱼LED的分类３、HighPowerLED大功率LEDLED的分类４、SMD贴片式LEDLED的分类因LED晶片材质的不同，LED根据不同的波长按颜色可分为：1、不可见光（红外线）：波长850nm和940nm两种类型；2、红色：波长615-700nm；3、橙色:波长600-615nm；4、黄色:波长580-595nm；5、黄绿色:波长570-575nm；6、翠绿色:波长510-525nm；7、草绿色:波长500-515nm，一般指定应于于交通信号灯；8、蓝色:波长455-475nm；9、紫色：波长380nm和400-430nm两种类型；10、白色:蓝色晶片＋白光荧光粉；11、粉红色：蓝色晶片＋粉红色荧光粉。LED的分类Lamp外形的分类：1、圆形：圆形根据直径大小分为φ2、φ3、φ4、φ5、φ7、φ8、φ10、φ12及各种直径的子弹头尖形、圆柱形、内凹形、钢盔形、草帽形LED等。广泛应用指示、显示、照明、灯饰等领域。φ3Φ５钢盔形φ10Φ10子弹头LED的分类2、方形：根据长宽厚的尺寸一般分为2*3*4、2*4*4、2*5*7等多种款式，一般应用于LCD背光源、显示等领域。LED的分类3、椭圆形：分横椭圆和纵椭圆两种，有不同的椭圆尺寸，常规的通用型号有546、346等，主要应用于户内外显示屏、点阵模块，指示方面。LED的分类4、其它外形：例如奶嘴形、塔形、多边组合形等异形，在条件和时机成熟的状态下，我们可以根据客户的需要特别订制不同的外形。LED的分类根据胶体颜色的不同，分为四种类别：1、无色透明：不添加色素及扩散剂；2、有色透明：只添加色素，不添加扩散剂；3、无色非透明：只添加扩散剂，不添加色素；4、有色非透明：添加扩散剂和色素。LED的分类分类总结：LAMPLED的分类主要由上述三个因素来决定:发光颜色、外形尺寸、胶体颜色。所以，我们在日常应用中与客户沟通时，需尽可能的获取这三个方面的信息，才能提供适合客户使用的产品。LED的结构晶片：LED的主要材料，本身可以发光；支架：将晶片固定在支架上，起阴阳极引线的作用；金线：连接晶片的正负极，使其在通电的状况下有导通的功能；胶体:起固定支架的作用，因胶体外形的不同可以产生不同的发光效果。LED的结构HighPowerLED结构：晶片的结构晶片分为单电极和双电极两种，一般情况下普红、黄、橙、黄绿大部分为单极晶片，翠绿、草绿、蓝、紫大部分为双电极晶片。单双电极工作原理是完全相同的，只是晶片的制作工艺上有区别。LAMP工艺流程LED电性参数VF:LED和普通二极管具有单向导电性、反向击穿等性能，通常情况下，VF也是我们常说的电压，即20mA正向导通时LED两端的电压值，单位V，一般红、黄、橙、黄绿LED的VF值在1.8-2.5V，翠绿、草绿、蓝、紫2.8-3.5V，这一参数主要由晶片本身决定的。LED伏安特性图红色系VF图蓝色系VF图LED电性参数波长：波长分峰值波长（λp）和主波长（λd），波在一个振动周期内传播的距离。它可以用相邻两个波峰或波谷之间的距离来表达。波长的单位nm，LED的波长决定了发光颜色，通常情况下，我们常说的波长都是LED的主波长。红色波形图蓝色波形图LED电性参数色温：是表示光源光色的尺度，单位为K（开尔文）。通常应用于白光LED，白色光由红绿蓝三基色为基准发的的七色光，白光LED的色温就决定了白光的颜色，色温是人眼对发光体或白色反光体的感觉，因此因人而异。黑眼睛人的正白色为9000-9500K，蓝眼睛人普遍认为6500K左右为正白光。任何光色都能在全光谱图上找到其色彩座标，其它的单色光我们可以用波长来区分，白光我们用光谱座标来确定发光颜色，即是以色温来区别。LED电性参数光谱图：全系列光色均能在光谱座标上找到相应的点，我们以白光LED分布的集中位性来划分白光发光的颜色的等级。LED电性参数亮度：亮度（Iv）是指发光体表面发光强弱的物理量。人眼从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度，即单位投影面积上的发光强度。亮度的单位是坎德拉/平方米（cd/m2），即mcd。浅显指色彩本身因为光度不同而产生的明暗差别。一般对LAMPLED发光强弱以亮度来衡量，亮度的大小是因为晶片本身亮度LED封装的外形角度、的光的配色决定的。光通量：光通量（Φ）指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积。光通量的单位为流明（lm）。光通量通常用Φ来表示，在理论上其功率可用瓦特来度量，但因视觉对此尚与光色有关。所以度量单位采用，依标准光源及正常视力另定之流明来度量光通量。一般情况下，HighPowerLED和照明用高亮度LAMPLED以光通量来衡量LED发光的强弱。LED电性参数角度：又称功率角度，通常我们使用半功率角度，即50%发光强度的角度记做2θ1/2，二极管发光角度也就是其光线散射角度。角度与亮度是成反比的。即相同物料的不同角度的两款LED，角度越大，亮度越小，角度越小，亮度越大。通常情况下，我们以改变模粒的外形、支架插入深浅、添加扩散剂多少来控制LED的发光角度。而客户也会因为其用途对LED的角度做出要求。LED电性参数漏电流：IR，因为LED的单向导电性，一个好的LED漏电流值是接近于零的。漏电流即LED在反向电压下LED本身所通过的电流大小，一般行业标准为5V/10uA，大于10uA则视为LED已经漏电，为不良品（参照伏安特性图）LED电性参数综上所述，LED为了符合客户的需求，不仅在外形上要符合客户的要求，而且对于LED的VF值、亮度、波长（色温）、发光角度有相应的要求，这是LED在应用中必须关注的四大电性参数。这四在参数是相对独立的，但又是相互关联的。LED的极限参数任何电子元件都有使用极限，LED的对于电流电压、环境温度等都有相关的要求。LED的实验要求一般普通LED需要通过的七大实验：结束语LED是简单的半导体电子元件，因其发展历史较短，大部分客户在使用方法上不是很明确，我们只有在工作中积累经验，根据客户反映的一些问题，针对性的解决。