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LED基础知识培训 Z F SunTuesday April12 2011 LED原理 一 LED发光原理发光二极管是由 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 如图1所示 LED原理发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大 光量子效率越高 通常把它叫做内量子效率 简单的说 LED实际上就是一个半导体的PN结 其基本的工作机理是一个电光转换过程 当一个正向电压施加给PN结两端 就会存在电势差 LED就会发光 LED的PN结发光 LED原理 二 LED的优点1 工作寿命长 LED作为半导体发光器件 比其它发光器件更长的工作寿命 2 响应时间快 一般可在几十纳秒内响应 是其它光源望尘莫及的 3 体积小 重量轻 耐冲击 4 易调光 调色 可控性大 通过调节LED的工作电流控制其亮度的变化 通过调节RGB的电流实现色差的变化 5 绿色 环保 LED不存在水银 铅等污染环境的有害物 LED原理 三 LED结构 LED原理 四 LED的基本概念1 光谱功率分布 光谱辐射功率按波长的分布 叫做光谱功率分布 2 半波宽 光谱曲线能量一半处的的总宽度 LED原理 四 LED的基本概念3 主波长 某点颜色的色调波长叫做该点颜色的主波长 4 峰值波长 光谱辐射功率最大点所对应的波长 5 色纯度 样品颜色接近主波长光谱色的程度 6 色温 光源的光辐射所呈现的颜色与某一温度下黑体辐射的颜色相同时 称黑体的温度为光源的色温 7 显色指数 光源显色性的度量 光源显示被照物真实颜色的能力 以被测光源下物体的颜色和参照光源下物体颜色的相符颜色来表示 LED原理 四 LED的基本概念 LED原理 四 LED的基本概念 照度与光源色温的关系 LED原理 四 LED的基本概念 相关色温 LED原理 四 LED的基本概念8 正向电流 LED正常发光时 通过LED的电流 9 正向电压 通过LED正向电流一定时 LED两端的电压 10 反向电流 LED两端的反向电压一定时 流过LED的电流 11 反向电压 通过LED反向电流一定时 LED两端的电压 12 最大正向电流 允许通过LED的最大的正向电流 13 最大正向峰值电流 LED最大的脉冲电流 14 击穿电压 允许加在LED两端的最大反向电压 15 静电放电敏感值 使器件失效的静电放电电压值 LED原理 四 LED的基本概念16 结温 PN结的温度 17 热阻 结温与外部规定参考点温度之差除于功率 一般是用单脉冲的作用下的有效瞬态过程的热阻曲线表示 LED原理 四 LED的基本概念18 导热率 表征材料的导热能力 不同材料的导热率 单位 W m K LED原理 五 LED的特性曲线 LED的V I特性曲线 LED原理 五 LED的特性曲线 LED原理 五 LED的特性曲线 LED原理 六 LED的白光技术白色光是一种复合光 一般由二波长光或者三波长光混合而成 目前 LED实现白光的方法主要有三种 一是通过红 绿 蓝三基色多芯片组合以合成白光 二是使用蓝光LED芯片激发黄色荧光粉 由LED蓝光和荧光粉发出的黄绿光合成白光 为改善显色特性还可加入适量红 绿荧光粉 三是采用紫外光LED UVLED 激发三基色荧光粉合成