发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成,当在电极上加上正向偏压之后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子, 在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,当非平衡少数载流子和多数载流子复合时,就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输,不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
二极管主要是靠载流子的不断移动而发光的,不存在老化和烧断的现象,其特殊的发光机理决定了它的发光寿命长达5-10万个小时。
不同颜色的发光二极管其正向工作电压是有所不同的。通常采用20MA的恒流标准工作电流情况下:
1.红色,黄绿色,草绿色,黄色,橙色,琥珀色等的工作电压在1.8-2.4V之间;
2.蓝色,翠绿色,粉红色,紫色,白色等的工作电压在2.8-3.4V之间。
LED发光二极管根据客户的使用要求经过分光分色工序后,其工作电压会按0.1-0.2V分档使用。另外,相比小白炽灯泡和氖灯,LED发光二极管具有工作电压低,工作电流小,抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长,节能,环保等优点。同时可通过调整电流大小改变其发光强度。
LED产品中,一项重要的规格数字就是色温,这关系到LED灯光照明产品所显示的顏色特性,一般的灯具也都有色温的规格。色温高低计量单位是以KelvinScale,也就是以K为单位,一开始是凯氏於钢铁厂内观察到溶解金属开始至最高温度时,金属发亮所呈现的顏色不同,而以数据单位记录下来,后来就产生色温的规格表。
一、色温的定义:以绝对温度K来表示,即把标准黑体加热,温度升高到一定程度时该黑体顏色开始深红-浅红-橙黄-白-蓝,逐渐改变,某光源与黑体的顏色相同时,我们把黑体当的绝对温度称为该光源的色温。
二、不同光源环境下的色温:下面是一般常见照明灯具所采用的色温 卤素灯 3000k 钨丝灯 2700k 高压钠灯 1950-2250k 蜡烛光 2000k 金属卤化物灯 4000-4600k 冷色荧光灯 4000-5000k 高压汞灯 3450-3750k 暖色萤光灯 2500-3000k 晴空 8000-8500k 阴天 6500-7500k 夏日正午阳光 5500k 下午日光 4000k
三、不同色温下的光色:1、低色温:色温在3300K以下,光色偏红给以温暖的感觉;有稳重的气氛,温暖的觉;当採用低色温光源照射时,能使红色更鲜艳。 2、中色温:色温在3000--6000K为中间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效,有爽快的感觉;所以称为"中性"色温。当採用中色温光源照射时,使蓝色具有 清凉感。 3、高色温:色温超过6000K,光色偏蓝,给人以清冷的感觉,当採用高色温光源照时,使物体有冷的感觉。
一、MB芯片
结合发光二极管的正向导通电压和工作电流,可以计算需要使用限流电阻的阻值,焊接限流电阻就可以使发光二极管以限定的电流正常工作.发光二极管限流电阻计算方法如下:
R(限流电阻)=(E(电源电压)-VF(发光二极管的正向压降))/IF(LED的工作电流)
发光二极管的压降是由芯片固定的.在标准20mA电流的情况下,常用的发光颜色的正向导通压降分别如下:红色压降:1.8-2.4V黄绿色(普绿色)压降:1.8-2.4V黄色压降:1.8-2.4V橙色压降:1.8-2.4V蓝色压降:2.8-3.6V翠绿色压降:2.8-3.6V白色压降:2.8-3.6V紫色压降:2.8-3.4V粉红色压降:2.8-3.4V
常见LED芯片的特点:
一、MB芯片
定义:METAL BONDING(金属粘着)芯片;该芯片属于UEC的专利产品。
特点: 1.采用高散热系数的材料---SI 作为衬底、散热容易。
2.通过金属层来接合(WAFER BONDING)磊晶层和衬底,同时反射光子,避免衬底的吸收。
3.导电的SI衬底取代GAAS衬底,具备良好的热传导能力(导热系数相差3-4倍),更适应于高驱动电流领域。
4.底部金属反射层、有利于光度的提升及散热
5.尺寸可加大、应用于HIGH POWER领域、ER:42MIL MB
二、GB芯片
定义:GLUE BONDING(粘着结合)芯片;该芯片属于UEC的专利产品
特点:1.透明的蓝宝石衬底取代吸光的GAAS衬底、其出光功率是传统AS(ABSORBABLE STRUCTURE)芯片的2倍以上、蓝宝石衬底类似 TS芯片的GAP衬底。
2.芯片四面发光、具有出色的PATTERN
3.亮度方面、其整体亮度已超过TS芯片的水准(8.6mil)
4.双电极结构、其耐高温电流方面要稍差于TS单电极芯片
三、TS芯片
定义:transparent structure(透明衬底)芯片、该芯片属于HP的专利产品。
特点: 1.芯片工艺制作复杂、远高于AS LED
2.信赖性卓越
3.透明的GAP衬底、不吸收光、亮度高
四、AS芯片
定义:ABSORBABLE STRUCTURE(吸收衬底)芯片
特点: 1.四元芯片、采用MOVFE工艺制备、亮度相对于常规芯片要亮
2.信赖性优良
片属于UEC的专利产品
特点:1.透明的蓝宝石衬底取代吸光的GAAS衬底、其出光功率是传统AS(ABSORBABLE STRUCTURE)芯片的2倍以上、蓝宝石衬底类似 TS芯片的GAP衬底。
2.芯片四面发光、具有出色的PATTERN
3.亮度方面、其整体亮度已超过TS芯片的水准(8.6mil)
4.双电极结构、其耐高温电流方面要稍差于TS单电极芯片
三、TS芯片
定义:transparent structure(透明衬底)芯片、该芯片属于HP的专利产品。
特点: 1.芯片工艺制作复杂、远高于AS LED
2.信赖性卓越
3.透明的GAP衬底、不吸收光、亮度高
四、AS芯片
定义:ABSORBABLE STRUCTURE(吸收衬底)芯片
特点: 1.四元芯片、采用MOVFE工艺制备、亮度相对于常规芯片要亮
2.信赖性优良
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