LED技术指标综述课件.ppt

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1、LED的技术指标和测量方法主要内容LED的电学指标LED的光学指标电-光转换效率LED的热学指标LED相关技术标准与发展动向12345LED的电学指标11. LED的I-V特性OA段：正向死区VA为开启LED发光的电压。开启电压对于不同LED其值不同，GaAs为1V，红色GaAsP为1.2V，GaP为1.8V，GaN为2.5V。AB段：工作区在这一区段，一般是随着电压增加电流也跟着增加，发光亮度也跟着增大。但在这个区段内要特别注意，如果不加任何保护，当正向电压增加到一定值后，那么发光二极管的正向

2、电压会减小，而正向电流会加大。如果没有保护电路，会因电流增大而烧坏发光二极管。OC段：反向死区发光二极管加反向电压是不发光的（不工作），但有反向电流。这个反向电流通常很小，一般在几μA之内。在1990~1995年，反向电流定为10μA，1995~2000年为5μA；目前一般是在3μA以下，但基本上是0μA。CD段：反向击穿区发光二极管的反向电压由于所用化合物材料种类不同，各种LED的反向击穿电压VC也不同，一般不要超过10V，最大不得超过15V。超过这个电压，就会出现反向击穿，导致LED报废。1.

3、 LED的I-V特性2.LED的电学指标对于LED器件，一般常用的电学指标有以下几项：正向电压VF：通过LED的正向电流为规定值时，在两极间产生的电压降。发光二极管正向工作电压VF一般在1.4~3V。在外界温度升高时，VF将下降。正向电流IF：加载在LED两端的正向电压为规定值时，流过LED的电流。反向漏电流IR：按LED以前的常规规定，指反向电压在5V时的反向漏电流。如上面所说，随着发光二极管性能的提高，反向漏电流会越来越小，但大功率LED芯片尚未明确规定。工作时的耗散功率PD：即正向电流乘以正

4、向电压。3.LED的极限参数对于LED器件，一般常用的极限参数有以下几项：最大允许耗散功率Pmax：允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IF。最大允许工作电流IFM：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。一般只用到最大电流IFM的60%为好。最大允许正向脉冲电流IFP：一般是由占空比与脉冲重复频率来确定。LED工作于脉冲状态时，可通过调节脉宽来实现亮度调节，例如LED显示屏就是

5、利用这个手段来调节亮度的。反向击穿电压VR：所允许加的最大反向电压，反向击穿电压通常不能超过20V。响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD（液晶显示）约10-3~10-5S，CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S（us级）。响应时间①响应时间从使用角度来看，就是LED点亮与熄灭所延迟的时间，即图中tr、tf。图中t0值很小，可忽略。②响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始，

6、一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。LED熄灭时间——下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。不同材料制得的LED响应时间各不相同；如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间＜10-9S，GaP为10-7S。因此它们可用在10~100MHZ高频系统。LED的光学指标2发光强度I：光源在指定方向上单位立体角内发出的光通量，是光通量的立体角密度发光强度，简称光强。发光强度是表示光源发光强弱程度的物理量，单位：坎德拉（cd)，其具体表达式为：I=φ/ω。它表征发光器件发光强

7、弱的重要性能。若光源向空间发射的光通量为Φ，由于光源总立体角为4π，则平均光强为Iθ=Φ/4π。ω01发光强度I2发光峰值波长λp及其光谱分布LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构（外延层厚度、掺杂杂质）等有关，而与器件的几何形状、封装方式无关。1蓝光InGaN/GaN2绿光GaP:N3红光GaP:Zn-O4红外GaAs5Si光敏

8、光电管6标准钨丝灯上图绘出几种由不同化合物半导体及掺杂制得LED光谱响应曲线。其中LED光谱分布曲线：①是蓝色InGaN/GaN发光二极管，发光谱峰λp=460～465nm；②是绿色GaP:N的LED，发光谱峰λp=550nm；③是红色GaP:Zn-O的LED，发光谱峰λp=680～700nm；④是红外LED使用GaAs材料，发光谱峰λp=910nm；⑤是Si光电二极管，通常作光电接收用。峰值波长λp:由上述分析可知，无论什么材料制成的LED，都有一个相对光强度最强处（光输出最大）