LED基本工作原理(精).doc

LED部分基本工作原理1LED的原理概述发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光体--晶片的尺寸一般为8.9.10.12..13.14mil（1mil=0.0254毫米），目前市面上晶片尺寸越来越大,超过40mil。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。2发光二极管的伏安特性顺向电压(VFv.s.顺向电流(IF;逆向电压(VRv.s.逆向电流(IR;LED是电流驱动元件,非电压驱动元件;测试时,VR=5V时,IR<10μA也就是说:IR=10μA时,VR>5V;电流从正极PIN脚流入，经金线流至芯片正极（P极），再流至芯片P/N结，从而激发芯片发光（芯片为P/N结处发光），再流至N结，至杯底后经短脚流出，而形成一完整的封闭电路通常芯片设计时考虑其正常工作电流为20mA，因此，使用发光二极管及生产测试时，通过发光二极管的电流均为20mA，此电流称为正向电流（If）。伏安特性曲线图LED光电特性参数1、三要素LED的VF,IV,λd(x,y称为其光电特性三要素;IV是指在一定正向电流下的亮度;λd是指其主波长;波长决定了发光的颜色。X,Y是指在CIE光谙图中色度坐标系统中的坐标值。可見光的波段从紫光(約380nm到紅光(770nm不可見光的波長紅外線長於770nm紫外線短於380nm。VF顺向电压,一般：红、黄、黄绿，VF值在1.8-2.3V蓝、绿、紫，VF值在2。8-3.6V之间。2、IF顺向电流IF值通常为20mA被设为一个测试条件和常亮时的一个标准电流.IF增大时LAMP的颜色、亮度、VF特性及工作温度均会受到影响，它是正常工作时的一个先决条件，IF值增大：寿命缩短、VF值增大、波长偏低、温度上升、亮度增大、角度不变.3、.VR反向电压由于LAMP是二极管具有单向导电特性，反向通电时反向电流为0，而反向电压高到一定程度时会把二极管击穿，刚好能把二极管击穿的电压称为反向崩溃电压，可以用“VR”来表示。VR特性：1＞VR是衡量P/N结反向耐压特性，当然VR赿高赿好；RYYGOVR可以做到20-40V红、黄、黄绿等四元晶片反向电压可做到15－20V。BPG可以做到5V以上.2IR（反向加电压时流过的电流）特性：①IR是反映二极管的反向特性，IR值太大说明P/N结特性不好，快被击穿；IR值太小或为0说明二极管的反向很好；IR一般要求是10ūA以下。②通常IR值较大时VR值相对会小，IR值较小时VR值相对会大；③IR的大小与晶片本身和封装制程均有关系，制程主要体现在银胶过多或侧面沾胶，双线材料焊线时焊偏，静电亦会造成反向击穿，使IR增大。4、IV（LAMP的发光强度，称为亮度）指LAMP有流过电流时的光强，单位一般用毫烛光（mcd）来衡量，1000mcd=1cd由于一批晶片做出的LAMP光强均不相同，封装厂商会将其按不同的等级分类，分为低、中、高等多个等级，而LAMP的价格也与其亮度大小有关系。同一亮度LAMP顺向电流越大，亮度越高。亮度还跟角度有关系，同样物料角度越大亮度越低，角度越小，亮度越高，所以要求亮度的同时要考虑到角度的大小.5、光通量(Luminousflux,Φ指光源每秒钟所发出的量之总和,单位为：流明(lumen,lm一般钨丝灯泡的发光效率在6-25Lm/w之间，日光灯的发光效率在45-95Lm/w之间。目前LED超过100LM/W.，6、照度(illuminance单位勒克斯(Lux,lx照度是光通量与被照面之比值。1lumen之光通量均匀分布在面积为一平方米之区域。照度(Luminosity指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒[克斯](Lux,lx，即1m／m2。1勒[克斯]等于1流[明](lumen,lm的光通量均匀分布于1m2面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。7、W/D（主波长，单位是nm，纳米）LAMP正常工作时的颜色特性，通常用W/D来衡量颜色的变化特性，在电流和温度不同的情况下主波长测试值均不相同的，我公司将W/D按不同的等级分类。并用不同的字母表示.8、△θ（半强度视角，单位是“度”）发光管LAMP发光强度为一半时所对应的角度。角度的大小与晶片体积的大小、支架碗杯的角度、杯深、模粒的球面直径、卡点等有关系。角度越大照出的光圈越大，反之越小。9、光效(Luninouseffica