TOP类LED知识培训精讲.ppt

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1、LED知识培训所属部门：培训讲师:培训时间：1培训目录LED发展历史及原理1LED光电性能参数2LED产品结构3LED优势5LED照明及背光介绍62LED封装工艺流程4使用注意事项73一.LED发光原理4LED发展历史51907年，首次发现当作砂纸研麿剂的碳化硅晶体(SiC)通电后可以发光的现象。该发光现象与火光、发电光、黑体辐射不同，是一种固体物质通电后发光的新形态。1952年，人工合成的Ge、Si晶体的PN结发光，促成了1954年人工合成GaP晶体发光的诞生。1954年：开始制作GaP、GaAs单晶并对其性能进行研究;1955年：观测到GaP的PN结发光现象;1962年：观测到GaAs的P

2、N结发红光现象;开发出GaAs系红外LED,LD;1962年：开发出GaAsP系红光LED;1963年：开发出GaP系红光LED;观测到α-SiC二极管的蓝光强波峰;1966年：GaAs系红外LED，外部量子效率达到6%;1967年：GaP:Zn-O系红光LED，外部量子效率达到2%;1969年：SiC系列蓝光LED，电光转换效率达到0.005%;GaP系红光LED外部量子效率达到7.2%;GaP系绿光LED外部量子效率达到0.6%;1971年：观测到GaN发蓝光和绿光现象;1972年：开发出GaAsP系黄光LED，外部量子效率达到0.2%;;GaP:ZnO系红光LED外部量子效率达到15%;

3、61977年：开发出GaAsP系红光LED外部量子效率达到0.1%;1981年：确认GaN系的蓝色发光;1985年：开发出AlGaInP系橙色LED;1986年：开发出GaN系AlN低温堆积缓冲层技术;1992年：GaN系的蓝色PN同质结二极管外部量子效率达到1%;1994年：PN结型GaInN/AlGaN异质结高亮度蓝光LED达到cd级;1995年：GaInN双异质结蓝光LED外部量子效率达到10%;开发出GaInN系绿光LED;1997年：开发出使用荧光粉的白光LED，光效率达到5lm/w;2001年：AlGaInP系附着在透明衬底及衬底加工;2002年：蓝光激发黄色荧光粉产生白光LED的

4、性能提高，光效达到62lm/w;2004年：蓝光激发黄光荧光粉产生白光LED的性能提高，光效达到80lm/w;2005年—2010年：开发出硅酸盐、氮氧化物、氮化物荧光粉及大功率LED芯片，光效达120lm/w.2010年—2012年：引入图形衬底技术，量产LED发光效率达到160lm/wLED产品的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的发光芯片，在p型半导体（空穴带正电）和n型半导体（电子带负电）之间有一个过渡层，称为p-n结（Fig.1）。LED发光原理P电极P层P/N结合层N层N电极在p-n结上施加正向电压时，高能量导带中的电子落到价带与空穴相遇后，其产生的能量就会以光和热的形式发散出

5、来。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（如Fig.2和Fig.3所示）。Fig.1p-n节示意图7P电极透明保护层集电层GaNSi:GaNAl2O3N电极Fig.2LED芯片结构示意图89Fig.3单电极芯片Fig.4双电极芯片当它处于正向工作状态时，电流从LED阳极流向阴极，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的可见光线(380nm-780nm)。但其只限于产生红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。紫外紫藍綠黃橙紅紅外GaPGaAs1-xPxAlxGa1-xAsx(AlxGa1-x)0.5In0.5PInxGa1-XN300400500600700800Fig.5可

6、见光谱范围10白光LED产生机理2134备注：理想的白光是由RGB三基色混合色的一种，色泽丰富，具有三个频谱波峰即红绿蓝三色波峰，如Fig6，本公司目前主要以2和3的方式来生产白光LED。Fig.6白光LED产生机理一.LED发光原理1112二.LED光电性能参数二.LED光电性能参数正向电压（VF）通过LED器件正向电流为规定值时，正极与负极之间的电位差（测法如Fig.7）。正向电流（If）LED正常发光时，流过LED器件的电流(单位：mA)。反向电压（VR)LED器件通过反向电流为规定值时，两极间所产生的电压降（测法如Fig.8）。2.1部分光电参数及测试方法Fig.7正向电压测试方法Fi

7、g.8反向电压测试方法说明：D--被测LED器件；G--稳压源；A--电流表；V--电压表。1314反向电流(IR-mA）加在LED器件两端的反向电压为规定值时，流过LED器件的电流（如Fig.9）。发光强度（IV-mcd)离开光源的在包含给定方向的立体角元dΩ内传播的光通量dФv除以该立体角元。Iv=dΦv/dΩ（测法如Fig.10)Fig.9发光二极管特性曲线Fig.10LED发光强度测试方法