LED光电特性.ppt

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1、LED光電特性簡介LED光電特性簡介摘要一、發光原理二、元件操作特性三、元件光電特性量測四、光色量測五、白光照明混光原理六、照明元件光色量測七、照明元件之演色性一、發光原理1.熱放射2.放電發光二、元件操作特性1.驅動電壓(Vf-ForwardVoltage)2.操作電流(I-ForwardCurrent)3.操作電流&發光強度三、元件光電特性量測(1)1.光源的種類2.電磁輻射(radiation)3.電磁輻射能(mW)4.可見光(Light)5.視效函數6.光通量(lm)7.光強度(cd)三、元件光電特性量測(2)8.照度(lm/㎡)9.

2、輝度(cd/㎡)10.發光效率(lm/W)11.現行光源發光效率比較表12.LED與其他光源之效率比較13.LED發光效率與電流的關係14.重要之測光公式四、光色量測(Lightcolor)1.光譜(Spectrum)2.波峰波長(lp)3.色度座標(C.I.E.)4.色飽和度5.主波長(ld)五、白光照明混光原理1.色光的混合-加法混色2.顏料的混色-減法混色3.照明光源之光譜分佈圖4.LED白光之光譜分佈圖5.RGBLED之blueshift6.PHOSPHORWHITELED之發光效率7.PHOSPHORWHITELED之光損失8.LE

3、D光源之發展預測六、照明元件光色量測1.光色(Lightcolor)2.黑體輻射(Blackbodyradiator)3.色溫(ColorTemperature)4.普朗克軌跡（Planckiancurve）5.黑體溫度與發出光色變化6.不同光色的色溫表七、照明元件之演色性1.演色性(Colorrendering)2.全光譜圖3.演色指數系統(CRI)4.演色指數量測與演色性評價5.演色指數Ra的量測6.演色向量系統(CRV)一、發光的原理1.熱放射白熱燈：愛迪生於1878年首度發明碳絲燈泡，德國Siemens(1882)、英國AdiSwan

4、(1883)(GE)、荷蘭Philips(1891)接連進行生產，目前常用的有鎢絲燈泡、鹵素燈等。於原子、分子、離子等物質內，由於熱震動放射出能源的現象稱為熱放射。把物質維持高溫就成白熱狀態，相對的短波長的放射能增多，可視光就增加。一、發光的原理2.放電發光1908年西屋首度發表高壓水銀放電燈、1931年Philips及Osram發表低壓納氣燈、1936年GE及Osram首度發表螢光燈。物質吸收光、電、放射、熱、陰極線、化學反應等的能源，變成激發狀態，而成為光能放出的現象。放電燈：日光燈、水銀燈、高壓鈉氣燈、複金屬燈…固態光源：LED，EL，

5、固體雷射…二.元件操作特性1.操作電流&驅動電壓二.元件操作特性3.操作電流&發光強度三、元件光電特性量測1.光源的種類光源：能放射出波長為100nm至3000nm之電磁波之物體。可見光：光是一種電磁波，人的眼睛看得見的光稱為可見光，波長範圍在380nm~760nm。自然光：太陽、月亮。三、元件光電特性量測2.電磁輻射(radiation)光學元件所放出之電磁輻射，可包含x射線、r射線、宇宙射線、紫外光、可見光、紅外光及無線電波等不同波段；電磁輻射可使用儀器量測並以能量單位表示。三、元件光電特性量測4.可見光(Light)光是指人眼可以感知為

6、明亮之電磁輻射，也可以說是整個電磁輻射光譜中人眼可以看見之部份；這部份之波長分佈在360到830nm，只佔已知之電磁輻射光譜中之非常微小之部份。三、元件光電特性量測10.發光效率(lm/W)發光效率(Luminousefficacy,η)：代表光源將所消耗之電能轉換成光之效率，消耗單位電力（WATT）所輸出光的能量（lm），稱為發光效率（lm/W）。單位：流明每瓦[lm/W]實例：白光LAMP用3.5V/20mA驅動，每顆之光通量約1流明，則：發光效率=1（lm）/(3.5V*0.02A)=15[lm/W]三、元件光電特性量測12.LED與其

7、他光源之效率比較四、光色量測(Lightcolor)1.光譜(Spectrum)光線依波長大小順序之分佈稱為光譜。每種光源都可以依其波長組成而在光譜圖上顯示出其光譜能量分佈圖(PowerSpectrumDistribution)。太陽光及白熾燈泡之光譜能量分佈為連續曲線，而一般放電燈為非連續曲線。四、光色量測(Lightcolor)3.色度座標(C.I.E.)EABE：中心白之參考點色度座標(0.31,0.31)A：藍光A點座標lp=470nm色度座標(0.09,0.12)B：藍光B點座標lp=470nm色度座標(0.11,0.18)五、白光

8、照明混光原理3.照明光源之光譜分佈圖OSRAMBIOLUXTM燈管之光譜分佈圖。可看出在可見光範圍內其強度分佈非常均勻。五、白光照明混光原理8.LED光源之發展預測