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LED是什么?
发布日期:2015-05-09        浏览次数:

1.LED是什么?
答:LED是英文Light Emitting Diode,即发光二极管,是一种半导体固体发光器件,它是利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光.LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光.第一个商用二极管产生于 1960年.它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好.

2.LED为什么是第四代光源(绿色照明)?
答:按电光源的发光机理分类:第一代光源:电阻发光如白炽灯.第二代光源:电弧和气体发光如钠灯.第三代光源:荧光粉发光如荧光灯.第四代光源:固态芯片发光如LED.

3.LED的发光机理和工作原理有哪些?
答:发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结.因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性.此外,在一定条件下,它还具有发光特性.在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光.

4.LED有哪些光学特性?
答:1.LED发出的光既不是单色光,也不是宽带光,而是结余二者之间.2.LED光源似点光源又非点光源.3.LED发出光的颜色随空间方向不同而不同.4.恒流操作下的LED的结温强烈影响着正向电压VF.

5.LED有哪几种构成方式?
答:LED 因其颜色不同,而其化学成份不同:
如红色 :铝-铟-镓-磷化物
绿色和蓝色: 铟-镓-氮化物
白色和其它色都是用RGB三基色按适当的比例混合而成的.
LED 的制造过程类似于半导体,但加工的精度不如半导体,目前成本仍然较高。

6.各种颜色的发光波长是多少?
答:目前国内常用几种颜色的超高亮LED的光谱波长分布为460~636nm,波长由短到长依次呈现为蓝色、绿色、黄绿色、黄色、黄橙色、红色.常见几种颜色LED的典型峰值波长是:蓝色——470nm,蓝绿色——505nm,绿色——525nm,黄色——590nm,橙色——615nm,红色——625nm.

7.LED有哪几种封装方式?
答:封装方式: 1、引脚式(Lamp)LED封装, 2、表面组装(贴片)式(SMT-LED)封装, 3、板上芯片直装式(COB)LED封装, 4、系统封装式(SiP)LED封装 5. 晶片键合和芯片键合.

8.LED有哪几种分类方法?
答:1.按发光管发光颜色分
按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等.另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片.
根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用.
2.按发光管出光面特征分
按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等.国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1;把φ5mm的记作T-1(3/4);把φ4.4mm的记作T-1(1/4).
由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况.从发光强度角分布图来分有三类:
(1)高指向性.一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统.
(2)标准型.通常作指示灯用,其半值角为20°~45°.
(3)散射型.这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大.

3.按发光二极管的结构分
按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构.

4.按发光强度和工作电流分
按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度<10mcd);超高亮度的LED(发光强度>100mcd);把发光强度在10~100mcd间的叫高亮度发光二极管.一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同).
除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法.

9.LED的生产工艺步骤有哪些?
答:1.工艺:
a)清洗:采用超声波清洗PCB或LED支架,并烘干.
b)固晶:在LED管芯(大圆片)底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯(大圆片)安置在刺晶台上,在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在PCB或LED支架相应的焊盘上,随后进行烧结使银胶固化.
c)焊线:用铜丝或金丝焊机将电极连接到LED管芯上(我司LED灯珠封焊线采用金线,散热效果更好),以作电流注入的引线。LED直接安装在PCB上的,一般采用铝丝焊机.(制作白光TOP-LED需要金线焊机)
d)封装:通过点胶,用环氧将LED管芯和焊线保护起来.在PCB板上点胶,对固化后胶体形状有严格要求,这直接关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉(白光LED)的任务.
e)分光:通过分光测试机,检测出合格的产品,另外色温的分选也在这个工艺上面
f)编带:通过编带机,让LED产品更便组装
g)焊接:如果背光源是采用SMD-LED或其它已封装的LED,则在装配工艺之前,需要将LED焊接到PCB板上.
h)切膜:用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等.
i)装配:根据图纸要求,将背光源的各种材料手工安装正确的位置.
j)测试:检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好.
1.LED的封装的任务
是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用.关键工序有固晶、焊线、点胶、分光、编带.
2.LED封装形式
LED封装形式可以说是五花八门,主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸,散热对策和出光效果.LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等.

10.LED的基本照明术语有哪些?
答:常用照明术语光通量: 符号 Φ,单位 流明 Lm,说明 发光体每秒种所发出的光量之总和,即光通量
光强:符号 I,单位 坎德拉 cd,说明 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量
照度:符号 E,单位 勒克斯 LUX,说明 发光体照射在被照物体单位面积上的光通量
亮度:符号 L,单位 尼脱 cd/m2,说明 发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量
光效:单位 每瓦流明 Lm/w,说明 电光源将电能转化为光的能力,以发出的光通量除以耗电量来表示
平均寿命:单位 小时,说明 指一批灯泡至百分之五十的数量损坏时的小时数
经济寿命:单位 小时,说明 在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束输出减至一特定的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十,用于室内的光源如日光灯则为百分之八十.
色温:光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度称为该光源的色温.
光源色温不同,光色也不同,色温在3300K以下有稳重的气氛,温暖的感觉;色温在3000--5000K为中间色温,有爽快的感觉;色温在5000K以上有冷的感觉.不同光源的不同光色组成最佳环境,如表:
色温>5000k: 光色为清凉型(带蓝的白色),冷的气氛效果;
色温在3300-5000K:光色为 中间(白) ,爽快的气氛效果;
色温<3300K:光色为 温暖(带红的白色) ,稳重的气氛效果 .
a. 色温与亮度 高色温光源照射下,如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛;低色温光源照射下,亮度过高会给人们有一种闷热感觉.
b. 光色的对比 在同一空间使用两种光色差很大的光源,其对比将会出现层次效果,光色对比大时,在获得亮度层次的同时,又可获得光色的层次.
显色性: 光源的显色性是由显色指数来表明,它表示物体在光下颜色比基准光(太阳光)照明时颜色的偏离能较全面反映光源的颜色特性.
显色分两种
忠实显色:能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源,其数值接近100,显色性最好.
效果显色:要鲜明地强调特定色彩,表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果.
由于光线中光谱的组成有差别,因此即使光色相同,灯的显色性也可能不同.
灯具效率(也叫光输出系数)是衡量灯具利用能量效率的重要标准,它是灯具输出的光能量与灯具内光源输出的光能量之间的比例.





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