《LED基礎(chǔ)知識》PPT課件

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1、LED基 礎(chǔ) 知 識 LED的 發(fā) 光 原 理 LED的 光 、 色 、 電 特 性 LED的 種 類 LED的 特 點 白 光 LED的 實 現(xiàn) LED的 應(yīng) 用 LED的 發(fā) 展 和 應(yīng) 用 前 景 LED是 “ light emitting diode”的英 文 縮 寫 。 中 文 名 :發(fā) 光 二 極 管 。 LED是 一 種 將 電 能 轉(zhuǎn) 換 為 光 能的 固 體 電 致 發(fā) 光 (EL) 半 導(dǎo) 體 器件 。 LED實 質(zhì) 性 核 心 結(jié) 構(gòu) 是 由 元 素譜 中 的 - 族 或 - 族 化 合物 材 料 構(gòu) 成 的 p-n結(jié) 。 1 9 0 7 年 ， Henry Joseph

2、 Round在 觀 測 金 剛 砂 (SiC) 電 致 發(fā) 光 的 現(xiàn) 象 時 ，初 次 觀 察 到 了 無 機(jī) 半 導(dǎo) 體 的 發(fā) 光 現(xiàn) 象 。 但 因 為 無 機(jī) 半 導(dǎo) 體 發(fā) 出 的黃 光 太 過 暗 淡 ， 他 很 快 就 放 棄 了 這 方 面 的 研 究 。 到 2 0 世 紀(jì) 2 0 年 代 ， 德 國 科 學(xué) 家 O.W.LOSSOW在 研 究 SiC檢 波 器 時 ，再 次 觀 察 到 這 種 現(xiàn) 象 ， 但 當(dāng) 時 受 到 材 料 制 備 和 器 件 工 藝 水 平 的 限制 ， 沒 有 被 迅 速 利 用 。 1 9 6 2 年 ， GE公 司 Nick Holony

3、ak帶 領(lǐng) 的 一 個 團(tuán) 隊 成 功 演 示 出 第 一 個紅 光 GaAsP發(fā) 光 二 極 管 ， 僅 6 年 后 ， Monsanto(孟 山 都 )研 發(fā) 的 指 示燈 以 及 Hewlett-Packard（ IBM） 研 發(fā) 的 電 子 顯 示 屏 就 將 商 業(yè) 化 LED推 向 了 市 場 。 1 9 6 5 年 僅 0 .1 LM/W ， 指 示 燈 1 9 6 8 年 ， 人 們 通 過 N摻 雜 工 藝 ， 使 GaAsP LED的 發(fā) 光 效 率 達(dá) 到 1 lm/w,并 出 現(xiàn) 了 橙 色 光 和 黃 色 光 。 真 正 具 有 了 商 業(yè) 價 值 。 到 2 0 世

4、 紀(jì) 8 0 年 代 ， 使 用 AlGaAs(砷 鎵 化 鋁 )的 第 一 代 超 亮 LED誕 生 。產(chǎn) 品 首 先 是 紅 色 、 然 后 是 黃 色 ， 最 后 是 綠 色 。 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 多 到 2 0 世 紀(jì) 9 0 年 代 ， 日 本 東 芝 公 司 和 美 國 的 HP公 司 ， 先 后 研 發(fā) 成 功雙 異 質(zhì) 結(jié) 與 多 量 子 阱 結(jié) 構(gòu) 的 橙 色 和 黃 色 InGaAlP(銦 鎵 鋁 化 磷 )的 組合 又 被 用 來 生 產(chǎn) 超 亮 紅 色 、 桔 色 、 黃 色 及 綠 色 LED. 2 0 世 紀(jì) 9 0 年 代 中 期 ， 日 本 的 日 亞 （ NIC

5、HIA） 公 司 和 美 國 的 CREE公司 ， 分 別 在 藍(lán) 寶 石 和 SIC襯 底 上 成 功 研 發(fā) 了 超 亮 藍(lán) 光 GaN(氮 化鎵 )LED， 高 亮 度 綠 光 、 紫 光 及 藍(lán) 光 InGaN(氮 化 銦 鎵 )LED隨 后 也 研 發(fā)成 功 。 發(fā) 展 階 段 年 份 發(fā) 展 進(jìn) 程 發(fā) 光 效 率（ lm/w） 應(yīng) 用 領(lǐng) 域指示應(yīng)用 1 9 6 2 GaAsP紅 光 LED（ 樣 品 ） 3 02 0 0 5 InGaAlPGaAs、 InGaNSiC彩 色LED 5 02 0 0 7 -2 0 0 9 功 率 級 白 光 LED 1 0 0 物 體 的發(fā) 光

6、方 式 冷 光熱 光 ： 又 叫 熱 輻 射 ， 是 指 物 質(zhì) 在 高溫 下 發(fā) 出 的 光 。： 某 種 能 源 在 較 低 溫 度 時 所 發(fā)出 的 光 。 發(fā) 冷 光 時 ， 某 個 原子 的 一 個 電 子 受 外 力 作 用 從基 態(tài) 激 發(fā) 到 較 高 的 能 態(tài) 。 由于 這 種 狀 態(tài) 是 不 穩(wěn) 定 的 ， 該電 子 通 常 以 光 的 形 式 將 能 量釋 放 出 來 ， 回 到 基 態(tài) 。白 熾 燈 ： 當(dāng) 鎢 絲 在 真空 或 是 惰 性 氣 體 中 加熱 至 很 高 的 溫 度 ， 就會 發(fā) 出 白 光 。生 物 發(fā) 光 ： 螢 火 蟲化 學(xué) 發(fā) 光 ： 熒 光 粉

7、陰 極 射 線 發(fā) 光 ： 熒 光 燈 、 金 鹵 燈場 致 發(fā) 光 ： 無 極 燈電 致 發(fā) 光 ： LED 電 致 發(fā) 光 原 理 ： 電 場 的 作 用激 發(fā) 電 子 由 低 能 態(tài) 躍 遷 到 高能 態(tài) ， 當(dāng) 這 些 電 子 從 高 能 態(tài)回 到 低 能 態(tài) 的 時 候 ， 根 據(jù) 能量 守 恒 原 理 ， 多 余 的 能 量 將以 光 的 形 式 釋 放 出 來 。 目 前 發(fā) 光 二 極 管 用 的 都 是 直 接 帶 隙 材 料GaAs Si 直 接 帶 隙 材 料 中 ， 電 子 與 空 穴 復(fù) 合 時 ， 其 發(fā) 光 躍 遷（ Radiative Transition） 有

8、 以 下 可 能 性 ：導(dǎo)帶 價帶 （）帶 間 復(fù)合 導(dǎo)帶價帶 （）自 由 激 子 相 互 抵消 （）在 能 帶 勢 能 波動 區(qū) ，局 部 束 縛 激子 的 復(fù) 合 圖 （ ） 和 （ ） 是 一 般 紅 光 產(chǎn) 生 光 的 原 理 ，而 圖 （ ） 是 藍(lán) 光 產(chǎn) 生 光 的 原 理 LED自 發(fā) 性 的 發(fā) 光 是 由 于 電 子 與空 穴 的 復(fù) 合 而 產(chǎn) 生 的 。 當(dāng) LED兩 端 加 上 正 向 電 壓 ， 電 流從 LED陽 極 流 向 陰 極 時 ， 半 導(dǎo) 體中 的 少 數(shù) 載 流 子 和 多 數(shù) 載 流 子發(fā) 生 復(fù) 合 ， 放 出 過 剩 的 能 量 而引 起 光 子

9、 發(fā) 射 ， 半 導(dǎo) 體 晶 體 就發(fā) 出 從 紫 外 到 紅 外 不 同 顏 色 的光 。 E 光子 光 是 一 種 能 量 的 形 態(tài) ， 是 一 種電 磁 波 。 在 同 一 介 質(zhì) 中 ， 能 量 從 能 源 出發(fā) 沿 直 線 向 四 面 八 方 傳 播 ,這 種能 量 傳 遞 的 方 式 通 常 叫 做 輻 射 。 通 常 可 以 用 波 長 來 表 達(dá) 人 眼 所能 感 受 到 的 可 見 光 的 輻 射 能 量 。 人 眼 所 能 見 的 可 見 光 的 光 波 只 占 寬 闊的 電 磁 波 譜 家 族 中 的 很 小 空 間 。 各 種 顏 色 光 的 波 長 光 色 波 長

10、（ nm) 代 表 波 長紅 （ Red） 780 630 700橙 （ Orange） 630 600 620黃 （ Yellow） 600 570 580綠 （ Green） 570 500 550青 （ Cyan） 500 470 500 藍(lán) （ Blue） 470 420 470紫 （ Violet） 420 380 420 光 的 峰 值 波 長 與 發(fā) 光 區(qū) 域 的 半 導(dǎo) 體 材 料 禁 帶寬 度 g有 關(guān) ， 即 1 2 4 0 /Eg（ mm） 電 子 由 導(dǎo) 帶 向 價 帶 躍 遷 時 以 光 的 形 式 釋 放 能 量 ，大 小 為 禁 帶 寬 度 Eg。 Eg越 大

11、， 所 發(fā) 出 的 光 子 波 長 就 越 短 ， 顏 色 就 會藍(lán) 移 。 反 之 ， Eg越 小 ， 所 發(fā) 出 的 光 子 波 長 就 越長 ， 顏 色 就 會 紅 移 。 若 要 產(chǎn) 生 可 見 光 （ 波 長 在 3 8 0 nm紫 光 7 8 0 nm紅 光 ） ， 半 導(dǎo) 體 材 料 的 Eg應(yīng) 該 在 1 .5 9 3 .2 6 eV之 間 。 在 此 能 量 范 圍 之 內(nèi) ， 帶 隙 為 直 接 帶 的 - 族或 - 族 半 導(dǎo) 體 材 料 只 有 GaN、 GaP等 少 數(shù) 材料 ， 也 可 以 利 用 - 族 或 - 族 二 元 化 合 物組 成 新 的 三 元 或 四

12、 元 - 族 或 - 族 固 溶 體 ，通 過 改 變 固 溶 體 的 組 分 來 改 變 禁 帶 寬 度 與 帶 隙 類 型 。 光 的 顏 色 與 芯 片 的 材 料 有 關(guān) 系 。 材 料 不 一 樣 ， 電 子 和 空 穴 復(fù) 合 的 能 量 不一 樣 ， 發(fā) 出 的 光 也 不 一 樣 。 紅 、 黃 光 芯 片 的 主 要 材 料 ： AlGaInP、 GaAlAs 藍(lán) 、 綠 光 芯 片 的 主 要 材 料 ： GaN、 InGaN窗 口 層 P-限 制 層N - 限 制層活 性 層布 拉 格 反射 層襯 底 LED是 利 用 化 合 物 材 料 制 成pn結(jié) 的 光 電 器 件

13、 。 它 具 備pn結(jié) 結(jié) 型 器 件 的 特 性 ： （ 1 ） 電 學(xué) 特 性 （ 2 ） 光 學(xué) 特 性 （ 3 ） 熱 學(xué) 特 性 電學(xué)特性 I-V特 性響 應(yīng) 時 間允 許 功 耗 LED的 伏 -安 （ I-V） 特 性（ 1 ） LED的 伏 -安 （ I-V） 特 性 是 流過 芯 片 PN結(jié) 電 流 隨 施 加 到 PN結(jié)兩 端 上 電 壓 變 化 的 特 性 ， 它 是 衡量 PN結(jié) 性 能 的 主 要 參 數(shù) ， 是 PN結(jié) 制 作 優(yōu) 劣 的 重 要 標(biāo) 志 。（ 2 ） LED具 有 單 向 導(dǎo) 電 性 和 非 線 性特 性 。 0IF反 向 死 區(qū)VB 死 區(qū) 電

14、壓 正向工作區(qū)擊穿區(qū) 正 向 電 流 對 LED較 為 重 要 的 電 學(xué) 參 數(shù) 開 啟 電 壓 UON正 向 電 流 IF 正 向 電 壓 VF 反 向 電 壓 VR B CE開 啟 電 壓 ： 電 壓 在 開 啟 點 以 前 幾 乎 沒 有電 流 ， 電 壓 一 超 過 開 啟 點 ， 很 快 就 顯 出歐 姆 導(dǎo) 通 特 性 ， 電 流 隨 電 壓 增 加 迅 速 增大 ， 開 始 發(fā) 光 。 開 啟 點 電 壓 因 半 導(dǎo) 體 材料 的 不 同 而 異 。 GaAs是 1.0V， GaAs1 -xPx，Ga1 -xAlxAs大 致 是 1.5V（ 實 際 值 因 x值 的不 同 而

15、有 些 差 異 ） ， GaP（ 紅 色 ） 是1.8V， GaP（ 綠 色 ） 是 2.0V， GaN 為2.5V 。正 向 工 作 電 流 IF： 它是 指 發(fā) 光 二 極 管 正 常發(fā) 光 時 的 正 向 電 流 值 。在 實 際 使 用 中 應(yīng) 根 據(jù)需 要 選 擇 IF在 0.6IFm以 下 。正 向 工 作 電 壓 VF： 參 數(shù) 表 中 給 出的 工 作 電 壓 是 在 給 定 的 正 向 電 流下 得 到 的 。 小 功 率 彩 色 LED一 般 是在 IF=20mA時 測 得 的 ， 正 向 工 作 電壓 VF在 1.5 2.8V。 功 率 級 LED一般 在 IF=350m

16、A時 測 得 的 ， 正 向 工作 電 壓 VF在 2 4V。 在 外 界 溫 度 升高 時 ， VF將 下 降 。最 大 反 向 電 壓 VRm： 所 允 許 加 的 最 大 反 向電 壓 。 超 過 此 值 ， 發(fā) 光 二 極 管 可 能 被 擊穿 損 壞 。 反 向 擊 穿 電 壓 也 因 材 料 而 異 ，一 般 在 -2V以 上 即 可 。反 向 漏 電 ： 當(dāng) 加 反 向 電 壓 時 ， 外 加 電 場 與 內(nèi) 建勢 壘 電 場 方 向 相 同 ， 便 阻 止 了 多 數(shù) 載 流 子 的 擴(kuò)散 運 動 ， 所 以 只 有 很 小 的 反 向 電 流 流 過 管 子 。但 是 ， 當(dāng)

17、 反 向 電 壓 加 大 到 一 定 程 度 時 ， 結(jié) 在 內(nèi)外 電 場 的 作 用 下 ， 把 晶 格 中 的 電 子 強(qiáng) 拉 出 來 ，參 與 導(dǎo) 電 ， 因 而 此 時 反 向 電 流 突 然 增 大 ， 出 現(xiàn)反 向 擊 穿 現(xiàn) 象 。 正 向 的 發(fā) 光 管 反 向 漏 電 流IR10 A以 下 反 向 漏 電 流 IR（ V= -5V） 時 ， GaP 為 0， GaN 為 10uA。 反 向 電 流 越 小 ， 說 明 LED的單 向 導(dǎo) 電 性 能 越 好 。 VB 3.0v350mAAlGaInP LED -100mA-20v 3.4v350mAInGaN LED -100

18、mA-7v LED的 電 容 一 般 包 括 PN結(jié) 結(jié) 電 容 和 內(nèi) 引 線 分 布 電 容等 在 內(nèi) 的 總 電 容 ,PN結(jié) 電 容 占 主 要 地 位 。 鑒 于 LED 的 芯 片 有 9 9 mil (2 5 0 2 5 0 um)，1 0 1 0 mil， 1 1 1 1 mil (2 8 0 2 8 0 um)， 1 2 1 2 mil (3 0 0 3 0 0 um)， 及 封 裝 結(jié) 構(gòu) 的 不 同 ， 電 容 量 也 不 同 ，有 的 遠(yuǎn) 小 于 1 PF， 有 的 則 達(dá) 1 0 0 PF以 上 。 C-V 特 性 呈 二 次 函 數(shù) 關(guān) 系 。 由 1 MHZ 交

19、流 信 號 用 C-V 特 性 測 試 儀 測 得 。 LED C-V 特 性 響 應(yīng) 時 間 LED響 應(yīng) 時 間 是 指 ： 通 一 正 向 電 流 時 開 始 發(fā) 光和 熄 滅 所 延 遲 時 間 ， 標(biāo) 志 LED反 應(yīng) 速 度 。 響 應(yīng) 時 間 主 要 取 決 于 載 流 子 壽 命 、 器 件 的 結(jié) 電容 及 電 路 阻 抗 。 LED 的 點 亮 時 間 上 升 時 間 tr 是 指 接 通 電 源 使發(fā) 光 亮 度 達(dá) 到 正 常 的 1 0 %開 始 ， 一 直 到 發(fā) 光 亮度 達(dá) 到 正 常 值 的 9 0 %所 經(jīng) 歷 的 時 間 。 LED 熄 滅 時 間 下 降

20、 時 間 tf 是 指 正 常 發(fā) 光 減 弱至 原 來 的 1 0 %所 經(jīng) 歷 的 時 間 。 不 同 材 料 制 得 的 LED響 應(yīng) 時 間 各 不 相 同 ； 如GaAs、 GaAsP、 GaAlAs 其 響 應(yīng) 時 間 小 于 1 0 -9 S。因 此 它 們 可 用 在 1 0 1 0 0 MHZ 的 高 頻 系 統(tǒng)中 。 允 許 功 耗 P 當(dāng) 流 過 LED的 電 流 為 IF、 管 壓 降 為 UF ，那 么 ， LED的 實 際 功 率 消 耗 P為 ： P=UF IF LED工 作 時 ， 外 加 偏 壓 、 偏 流 一 部 分 促使 載 流 子 復(fù) 合 發(fā) 出 光 ，

21、 還 有 一 部 分 變?yōu)?熱 ， 使 結(jié) 溫 升 高 。 若 結(jié) 溫 大 于 外 部 環(huán) 境 溫 度 時 ， 內(nèi) 部 熱量 借 助 管 座 向 外 傳 熱 ， 散 逸 熱 量 。 為 保 證 LED安 全 工 作 ， 應(yīng) 該 保 證 實 際 功率 在 最 大 允 許 功 耗 范 圍 內(nèi) 。 光學(xué)特性 空 間 分 布光 譜 分 布光 學(xué) 參 數(shù) LED發(fā) 光 強(qiáng) 度 的 空 間 分 布 發(fā) 光 強(qiáng) 度 的 空 間 分 布 又 叫 配 光 曲線 。 空 間 分 布 不 均 勻 LED輻 射 的 空 間 特 性 取 決 于 封 裝半 導(dǎo) 體 芯 片 結(jié) 構(gòu) 及 封 裝 形 式 。 封 裝 好 的

22、LED內(nèi) 可 能 帶 有 內(nèi) 部 反射 杯 、 透 鏡 以 及 一 些 散 射 和 濾 色材 料 。 發(fā) 光 面 和 角 分 布 光 譜 特 性 LED光 輻 射 光 譜 分 布 有 其 獨 特 的 一 面 。 它不 是 單 色 光 （ 如 激 光 ） ， 也 不 是 寬 光 譜輻 射 （ 如 白 熾 燈 ） ， 而 是 介 于 兩 者 之 間 ：有 幾 十 納 米 的 帶 寬 、 峰 值 波 長 位 于 可 見光 或 近 紅 外 區(qū) 域 。 LED的 波 長 分 布 有 的 不 對 稱 ， 有 的 則 有 很好 的 對 稱 性 ， 具 體 取 決 于 LED所 使 用 的 材料 種 類 及

23、其 結(jié) 構(gòu) 等 因 素 。 改 變 發(fā) 光 層 的電 致 發(fā) 光 層 結(jié) 構(gòu) 及 合 金 組 分 的 比 例 ， 都會 引 起 譜 線 的 峰 值 波 長 和 半 寬 度 的 變 化 。 LED光 譜 特 性 表 征 其 單 色 性 的 優(yōu) 劣 和 其 主要 顏 色 是 否 純 正 。 YAG熒 光 粉 LED的 光 學(xué) 參 數(shù) 光 譜 半 寬 度 峰 值 波 長 中 心 波 長 光 譜 分 布 和 峰 值 波 長 ： 有 的 發(fā) 光 二 極 管 所發(fā) 之 光 并 非 單 一 波 長 ， 其 波 長 大 體 按 圖 所示 。 該 發(fā) 光 管 所 發(fā) 之 光 中 某 一 波 長 P的光 譜 能

24、量 （ 光 強(qiáng) ） 最 大 ， 該 波 長 為 峰 值 波長 。 只 有 單 色 光 有 峰 值 波 長 ， 不 同 顏 色 的LED峰 值 波 長 是 不 同 的 ， 紅 光 LED的 峰 值 波長 一 般 為 690nm左 右 。 藍(lán) 光 LED的 峰 值 波 長一 般 為 470nm左 右 。光 譜 半 寬 度 :它 表 示 發(fā) 光管 的 光 譜 純 度 。 是 指 圖 3中1/2峰 值 光 強(qiáng) 所 對 應(yīng) 兩 波 長 之間 隔 。 中 心 波 長 入 是 指 A、 B的 中 點 處 對 應(yīng) 的 波 長 。 熱 學(xué) 特 性 當(dāng) 電 流 流 過 LED時 ， 其 PN結(jié) 的 溫 度 （ 簡

25、稱 結(jié) 溫 ） 將 升 高 ， 嚴(yán) 格 意 義 上 說 ， 就把 PN結(jié) 區(qū) 的 溫 度 定 義 為 LED的 結(jié) 溫 。通 常 由 于 元 件 芯 片 均 具 有 很 小 的 尺 寸 ，因 此 我 們 也 可 把 LED芯 片 的 溫 度 視 之 為結(jié) 溫 。 結(jié) 溫 的 變 化 將 引 起 LED光 輸 出 、 發(fā) 光 波長 及 正 向 電 壓 的 變 化 。 LED的 最 高 結(jié) 溫 與 所 使 用 的 材 料 及 封 裝結(jié) 構(gòu) 有 密 切 關(guān) 系 。 熱 的 損 害 當(dāng) LED的 結(jié) 溫 升 高 時 ， ， 材 料 的 禁帶 寬 度 將 減 少 ， 導(dǎo) 致 LED的 發(fā) 光 波長 變

26、長 ， 顏 色 紅 移 。 一 般 情 況 下 ，LED的 發(fā) 光 波 長 隨 溫 度 變 化 為 0 .2 -0 .3 nm ， 光 譜 寬 度 隨 之 增 加 ，影 響 顏 色 鮮 艷 度 。 在 室 溫 下 ， 結(jié) 溫 每 升 高 1 ， LED的 發(fā) 光 強(qiáng) 度 會 相 應(yīng) 地 減 少 1 左 右 。 結(jié) 溫 上 升 的 原 因 a、 元 件 不 良 的 電 極 結(jié) 構(gòu)b、 PN結(jié) 的 注 入 效 率 不 完 美c、 出 光 效 率 的 限 制d、 LED元 件 的 熱 散 失 能 力 。 降 低 LED結(jié) 溫 的 途 徑 a、 減 少 LED本 身 的 熱 阻b、 控 制 額 定 輸

27、 入 功 率 c、 減 少 LED與 二 次 散 熱 機(jī) 構(gòu) 安 裝 介 面 之 間 的 熱 阻d、 良 好 的 二 次 散 熱 機(jī) 構(gòu)e、 降 低 環(huán) 境 溫 度 高 效 率 ： 發(fā) 光 效 率 高 ， 一 個 兩 瓦 的 LED燈 相 當(dāng) 于 一 個 1 5 瓦 的 普 通 白 熾 燈 燈 泡 的 照 明 效 果 壽 命 長 ： LED燈 最 長 可 達(dá) 1 0 0 0 0 0 小 時 ； LED半 衰 減 期 可 達(dá) 5 0 0 0 0 小 時 以 上 低 耗 電 ： 比 同 光 效 的 白 熾 燈 最 多 可 節(jié) 省 百 分 之 七 十 低 故 障 ： LED是 半 導(dǎo) 體 元 件 ，

28、 與 白 熾 燈 和 電 子 節(jié) 能 燈 相 比 ， 沒 有 真 空 器 件 和 高 壓觸 發(fā) 電 路 等 敏 感 部 件 ， 故 障 極 低 ， 可 以 免 維 修 綠 色 、 環(huán) 保 ： 單 色 性 好 ， LED光 譜 集 中 ， 沒 有 多 余 紅 外 、 紫 外 等 光 譜 ， 熱 量 、 輻射 很 少 ， 對 被 照 物 產(chǎn) 生 影 響 少 。 而 且 不 含 汞 有 害 物 質(zhì) ， 廢 棄 物 可 回 收 ， 沒 有 污染 方 向 性 強(qiáng) ： 平 面 發(fā) 光 ， 方 向 性 強(qiáng) 。 它 與 點 光 源 白 熾 燈 不 同 ， 視 角 度 1 8 0 ， 設(shè)計 時 一 定 要 注

29、意 和 利 用 LED光 源 有 不 同 的 視 角 度 和 不 能 大 于 1 8 0 的 特 點 快 響 應(yīng) ： 響 應(yīng) 時 間 短 ， 只 有 6 0 ns， 啟 動 十 分 迅 速 ； 白 熾 燈 是 毫 秒 數(shù) 量 級 低 電 壓 ： 驅(qū) 動 電 壓 低 ， 工 作 電 壓 為 直 流 ， 安 全 小 體 積 ： 體 積 小 、 重 量 輕 。 利 用 其 特 點 可 設(shè) 計 又 薄 、 又 輕 、 又 緊 湊 的 各 種 式 樣的 燈 具 ； 背 光 源 產(chǎn) 品 多 色 彩 ： LED色 彩 鮮 艷 豐 富 。 不 同 的 半 導(dǎo) 體 材 料 ， 不 同 顏 色 的 光 。 顏 色

30、 飽 和 度 達(dá) 到 1 3 0 %全 彩 色 不 同 光 色 的 組 合 變 化 多 端 ， 利 用 時 序 控 制 電 路 ， 更 能 達(dá) 到 豐 富 多彩 的 動 態(tài) 變 化 效 果 控 制 方 便 :只 要 調(diào) 整 電 流 ， 就 可 以 隨 意 調(diào) 光 ， 使 燈 光 更 加 清 晰 柔 和 讓 人 感 覺 更 加舒 服 按 發(fā) 光 管 發(fā) 光 顏 色 分 ： 紅 色 、 黃 色 、 橙 色 、 綠 色 、 藍(lán) 光 等 ，有 的 發(fā) 光 二 極 管 中 包 含 二 種 或 三 種 顏 色 的 芯 片 。 根 據(jù) 發(fā) 光 二 極管 出 光 處 摻 或 不 摻 散 射 劑 、 有 色 還

31、 是 無 色 ， 上 述 各 種 顏 色 的 發(fā)光 二 極 管 成 還 可 分 有 色 透 明 、 無 色 透 明 、 有 色 散 射 和 無 色 散 射四 種 類 型 。 按 發(fā) 光 管 出 光 面 特 征 分 ： 圓 燈 、 方 燈 、 矩 形 、 面 發(fā) 光 管 、 側(cè)向 管 、 表 面 安 裝 用 微 型 管 等 。 圓 形 燈 按 直 徑 分 為 2 mm、4 .4 mm、 5 mm、 8 mm、 1 0 mm及 2 0 mm等 。 國 外 通 常 把3 mm的 發(fā) 光 二 極 管 記 作 T-1 ； 把 5 mm的 記 作 T-1 （ 3 /4 ） ； 把4 .4 mm的 記 作

32、T-1 （ 1 /4 ） 。 由 半 值 角 大 小 可 以 估 計 圓 形 發(fā) 光 強(qiáng)度 角 分 布 情 況 。 從 發(fā) 光 強(qiáng) 度 角 分 布 圖 來 分 有 三 類 ： （ 1 ） 高 指 向 性 。 一 般 為 尖 頭環(huán) 氧 封 裝 ， 或 是 帶 金 屬 反 射 腔 封 裝 ， 且 不 加 散 射 劑 。 半 值 角 為5 2 0 或 更 小 ， 具 有 很 高 的 指 向 性 。 （ 2 ） 標(biāo) 準(zhǔn) 型 。 其 半 值角 為 2 0 4 5 。 （ 3 ） 散 射 型 。 半 值 角 為 4 5 9 0 或 更 大 ，散 射 劑 的 量 較 大 。 按 發(fā) 光 二 極 管 的 結(jié)

33、構(gòu) 分 ： 全 環(huán) 氧 包 封 、 金 屬 底 座 環(huán) 氧 封 裝 、陶 瓷 底 座 環(huán) 氧 封 裝 及 玻 璃 封 裝 等 結(jié) 構(gòu) 。 按 發(fā) 光 強(qiáng) 度 和 工 作 電 流 分 ： 普 通 亮 度 的 LED（ 發(fā) 光 強(qiáng) 度 1 0 mcd） ； 超 高 亮 度 的 LED（ 發(fā) 光 強(qiáng) 度 1 0 0 mcd） ； 把 發(fā) 光 強(qiáng) 度在 1 0 1 0 0 mcd間 的 叫 高 亮 度 發(fā) 光 二 極 管 。 一 般 LED的 工 作 電 流 在十 幾 mA至 幾 十 mA， 而 低 電 流 LED的 工 作 電 流 在 2 mA以 下 （ 亮 度與 普 通 發(fā) 光 管 相 同 ） 。

34、 按 工 作 功 率 分 ： 小 功 率 （ 0 .0 6 W） 、 功 率 型 （ 0 .0 6 W1 W） 、大 功 率 （ 1 W） 。 用 不 同 顏 色 及 數(shù) 目 LED加 熒 光 粉 所 做 成 的 白 光 LED的 優(yōu) 點 及 缺 點 如 何 衡 量白 光 LED的 優(yōu) 劣 ？ 應(yīng) 用 的 白 光 LED技 術(shù) 指 標(biāo) 光 通 量 ： 一 個 5 LED的 光 通 量 僅 為 1 lm左 右 ，而 用 作 照 明 的 白 光 功 率 LED希 望 達(dá) 到 1 Klm。由 于 1 5 W白 熾 燈 效 率 較 低 ， 僅 8 lm/w， 所 以一 個 1 5 W白 熾 燈 的 光

35、 通 量 ， 與 2 5 lm/w的 白光 功 率 LED5 W器 件 相 當(dāng) 。 發(fā) 光 效 率 ： 目 前 產(chǎn) 業(yè) 化 產(chǎn) 品 已 從 1 5 lm/w提高 到 1 0 0 lm/w以 上 。 色 溫 ： 在 2 5 0 0 K-1 0 0 0 0 K之 間 ， 最 好 是2 5 0 0 K-5 0 0 0 K之 間 。 顯 色 指 數(shù) Ra 最 好 是 1 0 0 。 目 前 可 以 達(dá) 到 8 5 。 穩(wěn) 定 性 ： 波 長 和 光 通 量 均 要 求 保 持 穩(wěn) 定 ，但 其 穩(wěn) 定 性 程 度 依 照 明 場 合 的 需 求 而 定 。 壽 命 ： 5 萬 小 時 至 1 0 萬

36、小 時 。 路 燈射 燈 交 通 信 號 燈 汽 車 霧 燈汽 車 尾 燈 應(yīng) 用 設(shè) 計 二 次 光 學(xué) 設(shè) 計 、 驅(qū) 動 電 源 設(shè) 計 散 熱 作 為 照 明 用 的 燈 具 光 源 要 求 小 型 化 、 密 集 排 列以 提 高 單 位 面 積 上 的 光 強(qiáng) 、 光 亮 度 的 設(shè) 計 尤 其應(yīng) 注 意 用 散 熱 好 的 燈 具 外 殼 或 專 門 通 用 設(shè) 備 、確 保 LED長 期 工 作 。 芯 片 成 本 價 格 是 直 接 影 響 LED照 明 普 及 速 度 的 關(guān) 鍵 因 素 。人 們 期 望 以 LED燈 的 購 置 成 本 +能 源 成 本 +維 護(hù)成 本

37、+廢 棄 物 處 理 成 本 比 白 熾 燈 和 熒 光 燈 低 ，但 消 費 者 仍 以 購 置 成 本 為 選 擇 標(biāo) 準(zhǔn) ， 一 是 做 小 尺 寸 小二 是 做 大 功 率 大三 是 做 快 散 熱 快四 是 做 低 成 本 低五 是 獨 立 集 成 LED應(yīng) 用 前 景 方 向 顯 示 、 景 觀 室 外 照 明 ： 道 路 、 停 車 場 室 內(nèi) 照 明 背 光 源 特 殊 照 明 ： 礦 井 、 醫(yī) 院 、 博 物館 、 冰 柜 、 倉 庫 、 情 景 照 明 汽 車 照 明 商 用 照 明 感 謝 您 的 聆 聽 ！有 問 題 可 與 我 探 討ying8 0 6 1 0 QQ:3 2 1 2 4 3 0 5 導(dǎo) 帶價 帶