led物料基础及产品结构

《led物料基础及产品结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、LED物料基础及产品结构培训讲师：易总工一、LED的结构及发光原理1.LED是英文lidgtemitingdiode（发光二极管）的缩写，第一颗商用二极管产生于1960年。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，然后在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。2.发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区

2、注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。3.发光二极管（LED）构造图二、发光二极管的由来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成为光能。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做发光二极管，通称为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，半导体晶体就发出从紫外到红外不同

3、颜色的光线，发光强弱与电流大小有关。其中常用兰色芯片加上黄色荧光粉可以使兰色LED发出白光。三、LED光源的优缺点1.LED使用低电压，根据产品的不同而业，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.LED消耗能量比同光效的白炽灯少80%。3.每个LED单元可以很小，如0603等，所以可以制备成各种形状的器件，并且适用于易变的环境。4.LED的稳定性好，使用于10万小时，光衰为初始的50%。5.LED响应时间短，白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级。6.LED对环境污染小，无有害金属汞等。7.LED颜色多样性，可实现红黄绿蓝橙白等多样颜色。8.L

4、ED价格比较昂贵，和白炽灯相比，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300-500只二极管构成。四、白光LED的种类和原理五、LED的分类5.1．按发光管发光颜色分5.2．按发光管出光面特征分5.3．按发光二极管的结构分5.4．按发光强度和工作电流分5.1．按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分标准绿和纯绿）、黄绿、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于

5、做指示灯用。5.2．按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类：（1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。（2）标准型。通常

6、作指示灯用，其半值角为20°～45°。（3）散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂的量较大。5.3．按发光二极管的结构分按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。5.4．按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度<10mcd）；超高亮度的LED（发光强度>100mcd）；把发光强度在10～100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。六、LED发展及应用前景近几年，LED的发光效率增长

7、100倍，成本下降10倍，广泛用于大面积图文显示全彩屏，状态指示、标志照明、信号显示、液晶显示器的背光源，汽车组合尾灯及车内照明等等方面，其发展前景吸引全球照明大厂家都先后加入LED光源及市场开发中。极具发展与应用前景的是白光LED，用作固体照明器件的经济性显著，且有利环保，正逐步取代传统的白炽灯，世界年增长率在20％以上，美、日、欧及中国台湾省均推出了半导体照明计划。功率型LED优异的散热特性与光学特性更能适应普通照明领域，被学术界和产业界认为是LED进入照明市场的