LED特性及应用-

1LED特性及其应用封装研发部2LED特性及其应用一.LED的特性1.LED的发展二元芯片GaP（磷化镓）三元芯片GaAsP（磷化砷镓）四元芯片InGaAlP（磷化铝铟镓）蓝、绿芯片InGaN（氮化铟镓）白光芯片32.LED的基本特点a.体积小b.寿命长c.驱动电压低d.耗电量低e.反应速率快f.耐震性好g.单色性佳h.无污染I.热影响较大J.具有衰减性K.易受静电损伤43.LED的产业链上游：外延片生产中游：芯片生产下游：芯片封装外延工艺：衬底结构设计缓冲层生长N型层生长发光层生长P型层生长退火检测外延片芯片工艺：外延片设计、加工掩模版光刻离子刻蚀N型电极P型电极划片分检包装封装工艺：扩晶固晶烘烤焊线封胶外观测试分光包装54.LED的发光原理LED（发光二极管）也叫注入型电致发光器件。其发光原理是：由于载流子的扩散运动和由此产生内电场作用下的漂移运动达到平衡而形成的PN结。加一正电压于PN结促进扩散运动的进行（即从N区流向P区的电子和从P区流向N区的空穴同时增多），电子和空穴结合发光。（能量转变是：电能光和热）65.产生光色的多样性LED是利用化合物半导体（主要是III-V族化合物半导体）中电子由高能级至低能级与空穴复合时释放出电子，且能量（能量级差）大小不同，产生光的频率和波长也不同的原理，直接发出人眼可看到的红、橙、黄、绿、蓝等颜色的可见光及近红外、紫外的不可见光。A76.LED的主要性能参数VF值(正向电压值)LED具有二极管的单向导电性,其正向电压值随正向电流值的增大而增大。VA8IR值(反向漏电流值)LED具有二极管的反向击穿现象，其反向漏电流值随反向电压值的增大而增大，直至击穿。AV9IV值（光强值单位:mcd）LED光源具有指向性。就目前来说，芯片有两种测试标示方式：美国一般采用mw的标示方式，而日本、台湾一般采用mcd的标示方式。LEDLAMP的测试方式有两种：积分球和镜头普通LED：以mcd表示。大功率LED：以lm表示。（其值为光通量值）10光通量ΦvLuminousflux通过发光二极管的正向电流为规定值时，光源所发射并被人眼感知的所有辐射能称之为光通量单位流明(LM)大功率LED：以lm表示。（其值为光通量值）11λD(主波长单位:nm)波峰最高点对应的波长值为峰值波长,以λp表示波中点对应的波长值为主波长以λD表示人的眼睛对主波长比较敏感,因而主波长在可见光部分比较有意义,一般都以主波长来作标示。而在不可见光部分则以峰值波长来作标示。12‧光是一种电磁波‧波长决定光的颜色‧可见光的波段从紫光(约380nm)到红光(780nm)‧不可见光的波长*红外线长于780nm*紫外线短于380nm‧(λd)用来表示光的颜色波长13波长对应表波长范围发光颜色电压范围390-430nm紫光2.8-3.8450-460nm紫蓝色2.8-3.8460-470nm标准蓝色2.8-3.8510-540nm纯绿色2.8-3.8585-595nm深黄色1.8-2.6595-605nm橙黄色1.8-2.6605-615nm琥珀色1.8-2.6615-630nm鲜红色1.8-2.6630-640nm正红色1.8-2.6142θ1/2(半强角单位:°)半强角点半强角越小表示LED的发光指向性越小。（角度）15X、Y值(CIE坐标值)X、Y值是作为白光颜色分选的两个参数值。因为白光和其它单色光不同，白光是一种混合光，其光谱分布较广，而其它单色光光谱分布较窄。因此，白光不宜用主波长来进行分选。目前，我们生产的白光光谱图16单色光波形g.FWHM(half-powerwavelength,半波宽单位:nm)半波宽值决定颜色的清晰度(其频谱范围越小则人眼所感觉到的颜色较清晰,通常III-V族的半波宽范围在30—50nm。单色光波形半波宽17色温单位：绝对温度(Kelvin,K)一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之“标准黑体”本身之绝对温度值，此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点。标准黑体之温度越高,其辐射出之光线光谱中蓝色成份越多,红色成份也就相对的越少。以发出光色为暖白•注：白光色温是有X/Y值来决定的•2000-3000K为暖白3000-5000K为白偏黄•5000-8000K为正白8000-10000K为冷白•10000以上为白偏蓝181920演色性（显示指数）一般认为人造光源应让人眼正确地感知色彩，就如同在太阳光下看东西一样。当然这需要看应用场合及目的不同的要求程度。此数据即是光源之演色特性，称之为“平均演色性指数用Ra表示“平均演色性指数为对象在某光源照射下显示的颜色与其在参照光源照射下之颜色两者之相对差异。其数值之评定法为分别以参照光源及待测光源照在DIN6169（国际标准）所规定的八个色样上逐一作比较并量化其差异性；差异性越小，即代表待测光源的演色性越好，平均演色性指数Ra为100之光源可以让各种颜色呈现出如同被参照光源所照射之颜色。Ra值越低，所呈现的颜色越失真。21LED常规特性曲线(1)Luminanceintensity(mcd)IF(mA)电流-亮度关系曲线Forwardvoltage(v)Temperature(℃)VF-T关系曲线Ambient22特性曲线(2)Dominantwavelength(nm)Temperature(℃)主波长-环境温度关系曲线AmbientLuminanceintensity(mcd)Temperature(℃)Ambient光强-环境温度关系曲线23LED的驱动方式：图（1）恒压驱动图（2）恒流驱动恒压源恒流源RLEDLED图（3）交流变直流驱动AC整流桥RLED24LED的应用面板显示器背光源交通指示灯汽车灯显示屏城市亮化装饰照明装饰照明灯……………25LED的产品种类多,应用非常广泛.在我们的生活中到处都是:下面是汽车及公路上的应用:LED的应用范围26生活中的LED:27身边的LED28生活中到处都可见到的LED灯:29本节结束，谢谢大家！！！