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1、LED产品知识讲师：王新良内部培训课程LEDLED产品知识产品知识目录n n前言n nLED的分类n nLED的结构n n晶片的结构n nLAMP工艺流程n nLED电性参数n nLED的极限参数n nLED的实验要求LEDLED产品知识产品知识前言n n什么是LEDLED是英语Light Emitting Diode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
2、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。LEDLED产品知识产品知识前言n nLED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。 LEDLED产品知识产品知识LED的分类n n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：、Lamp直插式LEDLEDLED产品知识产品知识LED的分类、食人鱼LEDLED产品知识产品知识LED的分类、H
3、igh Power LED大功率LEDLEDLED产品知识产品知识LED的分类、SMD贴片式LEDLEDLED产品知识产品知识LED的分类n n因因LEDLED晶片材质的不同，晶片材质的不同，LEDLED根据不同的波长按颜色可分为：根据不同的波长按颜色可分为：1 1、不可见光（红外线）：波长、不可见光（红外线）：波长850nm 850nm 和和 940nm 940nm两种类型；两种类型；2 2、红色：波长、红色：波长615-700nm615-700nm；3 3、橙色、橙色: :波长波长600-615nm600-615nm；4 4、黄色、黄色: :波长波长580-595nm580-595nm；5
4、 5、黄绿色、黄绿色: :波长波长570-575nm570-575nm；6 6、翠绿色、翠绿色: :波长波长510-525nm510-525nm；7 7、草绿色、草绿色: :波长波长500-515nm500-515nm，一般指定应于于交通信号灯；，一般指定应于于交通信号灯；8 8、蓝色、蓝色: :波长波长455-475nm455-475nm；9 9、紫色：波长、紫色：波长380nm 380nm 和和 400-430nm 400-430nm两种类型；两种类型；1010、白色、白色: :蓝色晶片白光荧光粉；蓝色晶片白光荧光粉；1111、粉红色：蓝色晶片粉红色荧光粉。、粉红色：蓝色晶片粉红色荧光粉。
5、LEDLED产品知识产品知识LED的分类n nLamp外形的分类： 1 1、圆形：圆形根据直径大小分为、圆形：圆形根据直径大小分为2 2 、3 3 、 4 4、55、77、88、1010、1212及各种直径的子弹头尖形、及各种直径的子弹头尖形、圆柱形、内凹形、钢盔形、草帽形圆柱形、内凹形、钢盔形、草帽形LEDLED等。广泛应用等。广泛应用指示、显示、照明、灯饰等领域。指示、显示、照明、灯饰等领域。33钢盔形钢盔形10101010子弹头子弹头LEDLED产品知识产品知识LED的分类2 2、方形：根据长宽厚的尺寸一般分为、方形：根据长宽厚的尺寸一般分为2*3*4 2*3*4 、 2*4*4 2*4
6、*4 、 2*5*7 2*5*7 等多种款式，一般应用于等多种款式，一般应用于LCDLCD背光源、显示等领域。背光源、显示等领域。LEDLED产品知识产品知识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。LEDLED产品知识产品知识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。LEDLED产品知识产品知识LED的分类n n根据胶体颜色的不同，分为四种类别：根据胶体颜色的不同，分为四种类别：1 1、无色透明：不添加色素
7、及扩散剂；、无色透明：不添加色素及扩散剂；2 2、有色透明：只添加色素，不添加扩散剂；、有色透明：只添加色素，不添加扩散剂；3 3、无色非透明：只添加扩散剂，不添加色素；、无色非透明：只添加扩散剂，不添加色素；4 4、有色非透明：添加扩散剂和色素。、有色非透明：添加扩散剂和色素。LEDLED产品知识产品知识LED的分类n n分类总结：LAMP LED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。LEDLED产品知识产品知识LED的结构n n晶片：晶片：LEDLED的主要材料，本身可以
8、发光；的主要材料，本身可以发光；n n支架：将晶片固定在支架上，起阴阳极引线的作用；支架：将晶片固定在支架上，起阴阳极引线的作用；n n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；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；n n胶体胶体: :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。效果。LEDLED产品知识产品知识LED的结构n nHigh Power LED结构：LEDLED产品知识产品知识晶片的结构n n晶片分为单电极和双电极两种，一般情况下普红、黄、橙、晶片分为单电极和双电极两种，一般情况下普
9、红、黄、橙、黄绿大部分为单极晶片，翠绿、草绿、蓝、紫大部分为双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。制作工艺上有区别。LEDLED产品知识产品知识LAMP工艺流程LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n nVF:LEDVF: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，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，VFVF也是我们常说的电压，即也是我们常说的电压，即20mA20mA正向导通时正向导通时LEDLED两端的电压值，单位两端的
10、电压值，单位V V，一般红、黄、橙、黄绿，一般红、黄、橙、黄绿LEDLED的的VFVF值在值在1.8-2.5V1.8-2.5V，翠绿、草绿、蓝、紫，翠绿、草绿、蓝、紫2.8-3.5V2.8-3.5V，这一参数主要由晶片本身决定的。，这一参数主要由晶片本身决定的。LEDLED伏安特性图伏安特性图红色系红色系VFVF图图蓝色系蓝色系VFVF图图LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n n波长：波长分峰值波长（波长：波长分峰值波长（pp）和主波长（）和主波长（dd），波在一个振动），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周期内传播的距离。它可以用相邻两个波峰或波谷之间
11、的距离来表达。来表达。 波长的单位波长的单位nmnm，LEDLED的波长决定了发光颜色，通常的波长决定了发光颜色，通常情况下，我们常说的波长都是情况下，我们常说的波长都是LEDLED的主波长。的主波长。红色波形图红色波形图蓝色波形图蓝色波形图LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n n色温：是表示光源光色的尺度，单位为色温：是表示光源光色的尺度，单位为K K（开尔文）（开尔文）。 通常应用于白光通常应用于白光LEDLED，白色光由红绿蓝三基色，白色光由红绿蓝三基色为基准发的的七色光，白光为基准发的的七色光，白光LEDLED的色温就决定了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
12、体白光的颜色，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的感觉，因此因人而异。黑眼睛人的正白色为9000-9500K9000-9500K，蓝眼睛人普遍认为，蓝眼睛人普遍认为6500K6500K左右为左右为正白光。任何光色都能在全光谱图上找到其色彩正白光。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，即是以色温光我们用光谱座标来确定发光颜色，即是以色温来区别。来区别。LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n n光谱图：全系列光色均全系列光色均能在光谱座标能在光谱
13、座标上找到相应的上找到相应的点，我们以白点，我们以白光光LEDLED分布的分布的集中位性来划集中位性来划分白光发光的分白光发光的颜色的等级。颜色的等级。LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n n亮度：亮度（亮度：亮度（IvIv）是指发光体表面发光强弱的物理量。人眼）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从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼所“ “见到见到” ”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面积上的发光强度。亮度的单位是坎德拉/ /平
14、方米平方米（cd/m2cd/m2），即），即mcdmcd。浅显指色彩本身因为光度不同而产生。浅显指色彩本身因为光度不同而产生的明暗差别。一般对的明暗差别。一般对LAMPLAMPLEDLED发光强弱以亮度来衡量，发光强弱以亮度来衡量，亮度的大小是因为晶片本身亮度亮度的大小是因为晶片本身亮度LEDLED封装的外形角度、的光封装的外形角度、的光的配色决定的。的配色决定的。n n光通量：光通量（光通量：光通量（）指人眼所能感觉到的辐射功率，它等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。光通量的单位为乘积
15、。光通量的单位为流明流明流明流明（ lmlm） 。光通量通常用。光通量通常用来表来表示，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，流明来度量光通量。一般情况下， High Power LED High Power LED和照明和照明用高亮度用高亮度LAMPLAMPLEDLED以光通量来衡量以光通量来衡量LEDLED发光的强弱。发光的强弱。LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n n角度：又称功率角度，
16、通常我们使用半功率角度，即角度：又称功率角度，通常我们使用半功率角度，即50%50%发光强度发光强度的角度记做的角度记做21/2 21/2 ，二极管发光角度也就是其光线散射角度。角度，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与亮度是成反比的。即相同物料的不同角度的两款LEDLED，角度越大，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外形、支架插入深浅、添加扩散剂多少来控制LEDLED的发光角度。而的发光角度。而客户也会因为其用途
17、对客户也会因为其用途对LEDLED的角度做出要求。的角度做出要求。LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n n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）LEDLED产品知识产品知识LED电性参数n n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。LEDLED产品知识产品知识LED的极限参数n n任何电子元件都有使用极限，任何电子元件都有使用极限，LEDLED的对于电流电压、环的对于电流电压、环境温度等都有相关的要求。境温度等都有相关的要求。LEDLED产品知识产品知识LED的实验要求n n一般普通LED需要通过的七大实验：LEDLED产品知识产品知识结束语n nLED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。LEDLED产品知识产品知识
