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文檔簡介
發(fā)光二極管(LED)
產(chǎn)品簡介
目錄一、發(fā)光二極體(LED)簡介二、LED主要制程及物料三、公司主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)介紹四、LED主要光電參數(shù)簡述五、LED優(yōu)點(diǎn)一LED簡介LED(LightEmittingDiode)俗稱發(fā)光二級體或發(fā)光二極管,它包含了可見光和不可見光。屬于光電半導(dǎo)體的一類,在結(jié)構(gòu)上包括P極與N極,是一種依靠半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光的光電元件,它分為Lamp系列,Top系列,食人魚系列,SMD系列,HighPower(大功率)系列…。以Lamp來講,它是由電子原材料(晶片,金線或鋁線,支架,銀膠或絕緣膠),封裝材料(環(huán)氧樹脂,色劑,擴(kuò)散劑),以及輔助材料(模條)三大材料構(gòu)成。定義:LED就是由電子材料,封裝材料,輔助材料聯(lián)結(jié)而成的一個發(fā)光的閉路電子元件。LED主要發(fā)光電子物料-晶片晶片的構(gòu)成:由金墊,P極,N極,PN結(jié),背金層構(gòu)成(雙pad晶片無背金層)。晶片的分類:1.1按組成分:二元:如GaAs(砷化鎵),GaP(磷化鎵)等三元:InGaN(氮化銦鎵),GaAlAs(砷化鎵鋁),GaAsP(磷化鎵砷)等四元:AlGaInP(鋁鉀銦磷).AlGaInAs(鋁鉀磷砷)1.2按極性分:P/N極晶片(正極性)N/P極晶片(反極性)雙電極(藍(lán),綠,紫光)1.3按發(fā)光類型分:表面發(fā)光型:光線大部分從晶片表面發(fā)出
五面發(fā)光型:表面,側(cè)面都有較多的光線射出1.4按發(fā)光顏色分:紅,橙,黃,黃綠,純綠,藍(lán)綠,藍(lán),紫光1.5按晶片的大小尺寸分:8mil9mil10mil12mil(紅,橙,黃,黃綠)12mil14mil(藍(lán),綠,紫光)晶片之結(jié)構(gòu)晶片的結(jié)構(gòu)四大結(jié)構(gòu)P型層,N型層,基層(Substrate)與電極電極分上電極屯下電極
電極材料部分有Al及Au
依P型層及N型層的位置,分為兩種
P型層在上,則為正極性
N型層在上,則為反極性基層一般為GaAs,GaP,…等晶片之材質(zhì)及其發(fā)光顏色●光的三要素︰顏色(COLOR,HUE)
表示光色彩的種類。彩度(CONTRAST)
表示光同一色系色彩的深淺。亮度(BRIGHTNESS)
表示光明暗的程度。●光的種類︰γ射線X射線遠(yuǎn)紫外線近紫外線可見光線中紫外線近紅外線中紅外線遠(yuǎn)紅外線10-3nm1nm10nm100nm280nm315nm380nm780nm1000nm1.5μm5μm100μm1mm極超短波紫外線區(qū)紅外線區(qū)短波長長波長白色光分成七色光譜稜鏡化學(xué)線(由日照產(chǎn)生化學(xué)線作用引起)光(人眼所見電磁波範(fàn)圍)接近光性質(zhì)有大熱能電波熱線(熱能也稱為熱波)380nm430nm490nm505nm515nm535nm585nm600nm630nm700nm紫色(Purple)藍(lán)色(Blue)藍(lán)綠色(BluishGreen)翠綠色(Green)純綠色(PureGreen)黃綠色(YellowGreen)黃色(Yellow)橙色(Orange)琥珀色(Amber)紅色(Red)●LED顏色區(qū)分白光LED簡介所謂白光是多種顏色混合而成的光,以人類眼睛所能見的白光形式至少須兩種光混合,如二波長光(藍(lán)色光+黃色光)或三波長光(藍(lán)色光+綠色光+紅色光),目前已商品化的產(chǎn)品僅有二波長藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉,在未來較被看好的是三波長光,以無機(jī)紫外光晶片加R.G.B三基色熒光粉,此外有機(jī)單層三波長型白光LED也有成本低、制作容易的優(yōu)點(diǎn)。預(yù)計三波長白光LED今年有商品化的機(jī)機(jī)會,未來應(yīng)用在取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及LCD背光源等市場,對白光LED的市場成長有很大的幫助自從出現(xiàn)發(fā)光二極管LED以來,人們一直在努力追求實(shí)現(xiàn)固體光源,隨著發(fā)光二極管LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新型材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發(fā)及應(yīng)用,使發(fā)白色光的LED半導(dǎo)體固體光源性能不斷完善并進(jìn)入實(shí)用階段。白光LED的出現(xiàn),使高亮度LED應(yīng)用領(lǐng)域跨足至高效率照明光源市場。曾經(jīng)有人指出,高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡之后,最偉大的發(fā)明之一。白光LED簡介在技術(shù)方面白光LED目前主要分為兩種發(fā)光方式:目前主要的商品化作法是日亞化學(xué)(Nichia)以460nm波長的InGaN藍(lán)光晶粒涂上一層YAG熒光物質(zhì),利用藍(lán)光LED照射此一熒光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍(lán)光互補(bǔ)的555nm波長黃光,再利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光、藍(lán)光予以混合,便可得出肉眼所需的白光。目前在白光LED技術(shù)方面仍以日亞化學(xué)領(lǐng)先,擁有眾多專利權(quán)。第二種是日本住友電工亦開發(fā)出以ZnSe(鋅,硒)為材料的白光LED,不過發(fā)光效率較差,但由于目前白光LED市場熱銷,仍呈現(xiàn)供不應(yīng)由求現(xiàn)象。3chips型:
RedChip+GreenChip+BlueChip2chips
型:BlueChip+YellowChip1chip
型:
BlueChip+Yellow熒光粉
UVChip+RGB熒光粉ZnSe(鋅,硒)CIE座標(biāo)圖白光產(chǎn)生的種類二、公司主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)介紹LED晶片用來產(chǎn)生反射效果之杯狀支架陰極環(huán)氧樹脂透鏡連接導(dǎo)線(金線)支架陽極陰極支架短於陽極膠體缺口表示陰極LEDLamp結(jié)構(gòu)介紹導(dǎo)電銀膠支架(LeadFrame)●LAMP固晶銲線利用銀膠將晶片固定在支架上,然後銲上導(dǎo)線(金線)。TOPLED結(jié)構(gòu)
PIN腳LED支架銀膠晶片金線環(huán)氧樹脂LED光電參數(shù)定義一,順向電壓(ForwardVoltage)單位(V)
紅,黃,黃綠:Typ:2.0VMax:2.4V
紫,藍(lán),綠,白:Typ:3.2VMax:4.0V
測試條件:IF=20mATa=25℃LED光電參數(shù)定義二,發(fā)光顏色,波長(ColorHue
Wavelength
Spectrum)單位(nm)a.λp:發(fā)光體或物體(經(jīng)由反射或穿透)在分光儀上量得的能量分佈,其峰值位置對應(yīng)的波長,稱為λp(peak).b.λd:而λd(dominant)是以人眼所見的可見光區(qū)(400-700),決定發(fā)光體或物體的光線主要落在什麼波長.c.△λ:(半波寬)PeakWavelengthλp:610nm(峰值波長)DominantWavelengthλd:624nm(主波長)△λ:22nm(半波寬)△λLED光電參數(shù)定義
四,發(fā)光角度(2θ1/2ViewingAngle)LED為指向性元件?表示發(fā)光強(qiáng)度50%時的角度LED亮度與角度成反比,亮度相同的兩顆LED,2θ1/2愈大則Iv愈小LED光電參數(shù)定義五,色溫(ColorTemperature)
單位:絕對溫度(Kelvin,K)一個光源之色溫被定義為與其具有相同光色之“標(biāo)準(zhǔn)黑體(Blackbobyradiator)”本身之絕對溫度值,以量化光源的光色表現(xiàn)。根據(jù)Max
Planck(普朗克)的理論,將一具完全吸收與放射能力的標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱,溫度逐漸升高光度亦隨之改變;CIE色座標(biāo)上的黑體曲線(Black
body
locus)顯示黑體由紅——橙紅——黃——黃白——白——藍(lán)白的過程。黑體加溫到出現(xiàn)與光源相同或接近光色時的溫度,定義為該光源的相關(guān)色溫度,此溫度可以在色度圖上之普朗克軌跡上找到其對應(yīng)點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)黑體之溫度越高,其輻射出之光線光譜中藍(lán)色成份就越多,紅色成份也就相對越少,反之,標(biāo)準(zhǔn)黑體之溫度越低,其輻射出之光線光譜中的藍(lán)色成份就越少,紅色成份就越多。一個燈的光色可以簡單的以色溫來表示,以發(fā)出光色為暖白色之普通白熾燈泡為例,其色溫為2700K,而一般日光燈之色溫為6000K,光之色溫主要可分成三大類:暖白色:<3300K中間色:3300至6000K冷白色:>6000KPlanckcurve
標(biāo)準(zhǔn)黑體曲線(Black
body
locus)1.LED優(yōu)點(diǎn)︰●壽命長,理論上為10萬小時,一般大於5萬小時。(是熒光燈的10倍)●發(fā)熱量低,耗電量小,白熾燈的1/8,熒光燈的1/3)●體積小,重量輕,可封裝成各種類型●堅固耐用,不怕震動。環(huán)氧樹脂封裝,防水,耐惡劣環(huán)境使用●多色顯示,利用RGB可實(shí)現(xiàn)七彩色顯示。●工作溫度穩(wěn)定性好?!耥憫?yīng)時間快,一般為毫微秒(ns)級?!窭涔?,不是熱光源?!耠妷旱?可以用太陽能電池作電源,LED應(yīng)用簡介由于超高亮度LED具有非常廣泛的用途,特別是白光LED的出現(xiàn),給應(yīng)用面帶來更豐富的內(nèi)容。目前國內(nèi)有幾百個單位在開發(fā)、生產(chǎn)超高亮度LED的各種應(yīng)用,熱點(diǎn)應(yīng)用主要包括以下幾個主要方面:亮化工程景觀、裝飾燈
作為一種冷光源,LED照明燈具有綠色環(huán)保、節(jié)能、色彩絢麗等傳統(tǒng)光源不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。目前,LED輪廓燈、LED護(hù)欄燈、LED燈帶、LED燈泡等被廣泛應(yīng)用于橋梁、大廈廣場、標(biāo)志物、仿古建筑、招牌廣告等輪廓勾勒以及立交橋護(hù)欄、危險路段、警戒標(biāo)志及其高樓輪廓、庭院護(hù)欄等場所,對美化城市、塑造景觀有重要作用白光照明:
已開始從小功率白光LED燈用起,如安全照明燈、顯微鏡燈、白光背光源、手電筒、太陽能燈,特種白光照明等,并逐步向白光照明邁進(jìn),將是取代白熾燈、鎢絲燈和熒光燈的最大潛力商品大、中、小屏幕顯示器:
各種廣告牌、體育記分牌、金融和交通指示牌等,分為全色、三色、單色顯示屏,全國共有100多個單位在開發(fā)生產(chǎn),現(xiàn)已成立LED顯示屏分會,2002年全國市場超過20億元,幾乎全部采用國產(chǎn)顯示屏。交通信號燈:
主要用超高亮度紅、綠、黃色LED,因?yàn)椴捎肔ED信號燈既節(jié)能,可靠性又高,所以在全國范圍內(nèi),交通信號燈正在逐步更新?lián)Q代,而且推廣的速度很快,市場需求量很大.汽車用燈:
包含汽車內(nèi)部的儀表板、音響指示燈、開關(guān)的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側(cè)燈、頭燈等均在逐步采用LED顯示。據(jù)報道,2001年全世界超高亮度LED在汽車上的用量占26%的份額,一部汽車可用LED200只到300只背光源:
主要是液晶LCD顯
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