LED基础知识培训-终结版

祝您学业进步,业绩杠杠的LED基础知识培训第一章：第一天1.1什么是LED?1.2LED有什么用途？1.3LED有什么优点，缺点？1.4LED的特点是什么？1.5LED与其它光源的比较？第二章：第二天2.1LED电特性？2.2LED光特性？2.3LED结构是怎样的？2.4最基本的LED点亮电路。2.5LED串联电路的基础使用。2.6LED并联电路的基础使用。2.7LED的保护电路。2.8LED失效的原因分析。2.9LED电器的光学基本设计。2.10LED显示和照明电路。第三章：第三天3.1LED装配的基本条件和注意事项。3.2LED的装配工艺。3.3LED运输装配过程中的静电防护。3.4LED装配中的散热措施。3.5LED的储存条件祝您学业进步,业绩杠杠的第一章：第一天一什么是LED？1.LED发光原理和优点，缺点。50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。LED结构图如下图所示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p-n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。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具要工作电压低，耗电量小，发光效率高，发光响应快，结构牢固，抗冲击，耐震动，性能稳定可靠，重量轻，体积小，成本低等一系列优点。祝您学业进步,业绩杠杠的2.LED光源的特点1.电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。2.效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%3.适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境4.稳定性：10万小时，光衰为初始的50%5.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级6.对环境污染：无有害金属汞7.颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色8.价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成3.LED的构造。1.支架：是由铁，铜，镍，银等金属材料冲压电镀而成。2.金线：是由99.99％的纯金制成。（导电性极强）。3.环氧树脂：A胶(树脂)＋B胶（固化剂）。4.芯片：四元晶片(磷砷铝镓).三元晶片（磷砷化镓）二元晶片(磷化镓)。INGaN(氮化铟镓)SiC（碳化硅）GaN（氮化镓）（单电极）（双电极）祝您学业进步,业绩杠杠的5.固晶胶：5.1银胶：由A胶＋B胶＋银粉配制而成。银胶：主要起导电作用，散热性强。用于单电极芯片。5.2白胶；（EP1000）白胶：主要起固定绝缘作用。4.LED的分类1.按发光颜色1.1按发光颜色可分为红，橙，黄，绿（黄绿.纯绿），蓝，紫等。1.2波长（nm）可见光英文名称波长范围不可见光英文名称波长范围紫色Purple380～410紫外线Uitraviolet310～380蓝色Bule460～470红外线Infrared770～10000↑绿色Green500～530黄色Yellow585～595橙色Orange595～600红色Red610～6302.按发光管出光面2.1按照发光管的发光面可分为圆灯，方灯，圆柱等。2.2高指向性：一般为圆头环氧树脂封装或是带金属反射杯封装，且不加扩散剂，半值角为5～20度或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用。2.3标准型：通常作指示灯用，其半值角为20～45度。2.4散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为45～90度或更大，扩散剂的量较大。3.按发光强度和工作电流3.1见下图：类别普亮高亮超高亮亮度亮度〈10mcd10mcd〉亮度〈100mcd亮度〉100mcd3.2一般LED的工作电流在20mA。而低电流LED的工作电流在2－5Ma.电流在20mA以上的为大功率型LED.祝您学业进步,业绩杠杠的5.LED电特性A.正向导通，反向截止。1.LED参数意义1.1允许功率Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流的最大值，超过此值，LED发热，损坏。1.2最大正向直流电流IFm:允许流过LED的最大正向电流。超过此值可损坏二极管。1.3最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压，超过此值，LED可能被击穿。VR=6V(国标)VR=5V（企标）1.4工作环境topm：发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于次温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。1.5正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。正常工作电流值：IF=20mA-400mA.1.6正向工作电压VF：工作电压是在给定的正向电流下得到的，一般是IF=20mA时测试的。发光二极管正向工作电压在1.5V－5V.在外界温度升高时VF将下降。VF1:启动电压VF2:正常工作电压VF3:击穿电压VR1:反向击穿电压IR1:反向击穿电流6.LED发展和产业链祝您学业进步,业绩杠杠的LED发展及应用进程年代进展应用领域1962GaAsP（磷砷化镓）红光LED指示灯1970GaAsP（磷砷化镓）高效红光，黄光LED，GaP绿光计算器，数字手表，测试仪器1980－1985GaAlAs（铝砷化镓）橙黄，绿光，红光室外显示，条形码，光电传导系统1986－1989InGaAIP橙黄，绿光，红光LED,室外显示屏1990使用MOCVD设备制造InGaAIP橙红，黄，绿光亮度提高2倍交通信号灯，显示屏，汽车1993GaN蓝光，InGaN高饱和和度绿光，蓝光LED医疗设备，光电平板印刷设备1997InGaN蓝光芯片＋YAG荧光粉的白光小尺寸LCD背光源，普通照明,手机背光，汽车仪表，景观装饰等。2001InGaN紫外芯片＋RGB3色荧光粉的白光LED现在及未来发展1.美国固体光照明计划2.日本21世纪照明计划3.欧盟彩虹计划4.台湾地区世纪照明光源开发计划5.中国国家半导体照明工程明用照明，大尺寸LCD背光，汽车前大灯。超高亮LED技术发展发光材料主要生产技术发光颜色研发时间AIGaAs液相外延，金属有机化学气相淀积红，红外（880-650nm）1983AIGaInP,AIInGaP低压有机化学汽相淀积红，橙，黄，黄绿（650nm-560nm）1991InGaN双气流金属有机化学气相淀积深绿，蓝，远紫外（525nm-385nm）1993LED产业链示意图祝您学业进步,业绩杠杠的材料及设备外延芯片封装应用领域衬底材料外延生产芯片制造封装：白光应用于：GaN基蓝光，绿光白光照明MO源及InP基黄光，红光显示屏高纯气体GaAs基紫光等……汽车灯交通灯MOCVD及其它应用。芯片制造设备封装设备封装材料荧光粉上游中游下游祝您学业进步,业绩杠杠的表3几种光源的性价比功率（w）光通（lm）光效（lm/w）寿命（小时）市售价（支）价格（元/lm）白炽灯4048012＜20001.5元普通荧光灯36200055＞50003.5-4.0元T5三基色荧光灯28268096100007-8元带镇流器40-60元H型荧光灯9500-54055-60＜80004元，带镇流器10-12元螺旋节能灯26154060＜8000带镇流器25元φ5白光LED0.0651.3-1.820-28＞100002.5-5.5元白光LED11818＞1000065元含光学系统和电路108元日本白炽灯6072012＜20000.50美元市场*荧光灯36350097＞1000010美元*电球工业会报（日），2001，4月，NO.439：16-23