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《led發(fā)光原理及特點(diǎn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、LED發(fā)光原理及特點(diǎn) LED(Light?Emitting?Diode),即發(fā)光二極管。是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料。當(dāng)兩端加上正向電壓,半導(dǎo)體中的少數(shù)截流子和多數(shù)截流子發(fā)生復(fù)合,放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫、白色的光。? ??多變幻:LED光源可利用LED在電流瞬間通斷發(fā)光無(wú)余輝和紅、綠、藍(lán)三基色原理,并發(fā)揮我們多年對(duì)LED顯示屏控制技術(shù)的研究,采用LED顯示屏控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)色彩和圖案的多變化,是一種可隨意控制的"動(dòng)態(tài)光源"?! ??高節(jié)能:直
2、流驅(qū)動(dòng),超低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率達(dá)90%以上,同樣照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上?! ??壽命長(zhǎng):LED為固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,因此無(wú)燈絲發(fā)光易燒、熱沉積等缺點(diǎn)。工作電壓低,使用壽命可達(dá)5萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí),比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)5倍以上。 ??利環(huán)保:冷光源、眩光小,無(wú)輻射,不含汞元素,使用中不發(fā)出有害物質(zhì)?! ??高新尖:與傳統(tǒng)光源比,LED光源融合了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、嵌入式控制等高新技術(shù),具有在線編程、無(wú)限升級(jí)、靈活多變的特點(diǎn)。?光源術(shù)語(yǔ) ??光通量(lm):光源每秒鐘發(fā)出可見(jiàn)光量之總和。例如
3、一個(gè)100瓦(w)的燈泡可產(chǎn)生1500流明(lm),一支40瓦(w)的日光燈可產(chǎn)生3500lm的光通量?! ??發(fā)光強(qiáng)度(cd):光源在單位立體角度內(nèi)發(fā)出的光通量,也就是光源所發(fā)出的光通量在空間選定方向上分布的密度。光強(qiáng)的單位是坎特拉(cd),也稱燭光。如:一單位立體角度內(nèi)發(fā)出1流明(lm)的光稱為1坎特拉(cd)。 ??色溫(k):以絕對(duì)溫度(k=℃+273.15)K來(lái)表示,即將一黑體加熱,溫度升到一定程度時(shí),顏色逐漸由深紅-淺紅-橙紅-黃-黃白-白-藍(lán)白-藍(lán)變化。當(dāng)某光源與黑體的顏色相同時(shí),我們將黑體當(dāng)時(shí)的絕
4、對(duì)溫度稱為該光源的色溫。如:當(dāng)黑體加熱呈現(xiàn)深紅時(shí)溫度約為550℃,即色溫為550℃?+?273?=?823K?! ??光效(lm/w):光源發(fā)出的光通量除以所消耗的功率。它是衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)?! ??顯色性(ra):光源對(duì)物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性。也就是顏色的逼真程度。國(guó)際照明委員會(huì)CIE把太陽(yáng)的顯色指數(shù)?(ra)定為100。各類光源的顯色指數(shù)各不相同,如:白熾燈ra≥90,熒光燈ra=60~90?! ??平均壽命:光源在正常使用過(guò)程中,其中有50%的光源損壞時(shí)的時(shí)間。?發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,
5、如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導(dǎo)體制成的,其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū)ǎ聪蚪刂?、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子(少子)一部分與多數(shù)載流子(多子)復(fù)合而發(fā)光。假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的,那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光,或者先被發(fā)光中心捕獲后,再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外,還有些電子被非發(fā)光中心(這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近)捕獲,而
6、后再與空穴復(fù)合,每次釋放的能量不大,不能形成可見(jiàn)光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大,光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的,所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。理論和實(shí)踐證明,光的峰值波長(zhǎng)λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Eg有關(guān),即λ≈1240/Eg(mm)式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產(chǎn)生可見(jiàn)光(波長(zhǎng)在380nm紫光~780nm紅光),半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26~1.63eV之間。比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光為紅外光。現(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管,但其中藍(lán)光二極管成本
7、、價(jià)格很高,使用不普遍。LED芯片分類1.MB芯片定義與特點(diǎn)定義﹕????MB芯片﹕MetalBonding(金屬粘著)芯片﹔該芯片屬于UEC的專利產(chǎn)品特點(diǎn)﹕????1、采用高散熱系數(shù)的材料---Si??作為襯底﹐散熱容易.ThermalConductivityGaAs:46W/m-KGaP:77W/m-KSi:125~150W/m-KCupper:300~400W/m-kSiC:490W/m-K????2、通過(guò)金屬層來(lái)接合(waferbonding)磊晶層和襯底,同時(shí)反射光子,避免襯底的吸收.????3、導(dǎo)電的S
8、i襯底取代GaAs襯底,具備良好的熱傳導(dǎo)能力(導(dǎo)熱系數(shù)相差3~4??倍),更適應(yīng)于高驅(qū)動(dòng)電流領(lǐng)域。????4、底部金屬反射層﹐有利于光度的提升及散熱????5、尺寸可加大﹐應(yīng)用于Highpower領(lǐng)域﹐eg:42milMB2.GB芯片定義和特點(diǎn)定義﹕????GB芯片﹕GlueBonding(粘著結(jié)合)芯片﹔該芯片屬于UEC的專利產(chǎn)品特點(diǎn)﹕??????1﹕透明