LED Rank定义及应用.ppt

1、1. LED PKG的构成 2. LED Rank定义 Chip/Phosphor影响 3. LED Model结构 4. LED Rank应用,LED Rank定义及其应用,1 / 12,图1 LED 发光原理,图2 LED 颜色分布,Energy 散发 (光: 25% +热 75%),LED PKG的构成,1. LED PKG的构成,1) LED : Light Emitting Diode（发光二极管） 2) LED 发光原理: 在Ga,As,P等特定元素组成的半导体(Chip/晶片)上,加入正向的电压时，通过电流的流动,发出可见光.如图1所示. 3) LED 的分类: 按照发出光的颜色

2、,可以分为红色,橙色,绿色,蓝色等.图2 我们使用的LED均为白色的原因是,在Chip的上面填充了有 的荧光粉,两者进行光的叠加,发出白色的光.图3. 目前我们公司使用的白色LED PKG为发蓝光的chip+黄色的荧光物质的LED.即为图3中的第一种. 这种发光方式,因其在低色温的显色性好,为目前主流市场采用方式.,图3 LED 白光产生原理,图4 LED PKG X-ray图,图5 LED PKG 示意图,2 / 12,LED PKG的构成,4) LED PKG结构示意图 图4是模拟的LED PKG示意图,图5为X-ray图.,3 / 12,LED PKG的构成,5) LED PKG结构类型

3、 目前我们公司采用的LED有Side view和Top view两种.图6,图7为LED PKG实物图 Side View: LED PKG出光方向与FPCB水平面平行 Top View: LED PKG出光方向与FR4水平面垂直,Side,Top,Solder,FR4/FPCB,LED PKG,Top view LED,Side view LED,4 / 12,LED Rank定义,Rank: 阶段,范围. LED rank: LED的Chip和填充荧光粉等物质的特性和加工工艺,LED的电光特性也就差异性较大. 因此,经过对每颗LED PKG进行电 光特性的测量,然后划分不同的Rank。根据

4、不同的特性把LED PKG分为: Luminous Rank(Iv rank), Color Rank 和Vf Rank等. Luminous Rank: 亮度Rank Color Rank: 色坐标Rank Vf Rank: 正向导通LED PKG时,加载在此颗LED PKG两端的电压值.我们经常使用的Vf Rank是正向导通电流为20mA时的Vf值. 下面的图2-1, 是LED PKG在CIE-1931中色坐标的rank划分图.,2. LED Rank,450nm,380nm,500nm,Chip 工程 偏差,Blue Color 波长,Chip 波长别分离(2.5nm),Blue Chi

5、p Binning Chart,445.0nm,457.5nm,445nm447.5nm,447.5nm450.0nm,450.0nm452.5nm,452.5nm455.0nm,455.0nm457.5nm,D = 2.5nm,Chip 波长,成长过程的温度偏差的成长 因Uniformity差异而发生Chip 波长偏差. (温度 12度偏差 发生1nm波长偏差),Chip波长的影响 LED PKG中Chip在加工过程中，因为工程的偏差引起发出可见光的波长不同，从而造成不同的颜色，即色坐标不同； Chip的偏差在另一方面会影响Chip发光时的启动电压，即I-V 特性不同，导致发出光的亮度差异,

6、LED Chip工程影响,Factor 2,注入压力偏差的荧光体物量的偏差,Factor 1,Phosphor混合比率的浓度偏差,x,y,Yellowish White,Bluish White,Phosphor 偏差,Phosphor & Silicon,突出压力,浓度,小 Phosphor 浓度 大,小 注入压力 大,荧光体工程的影响 LED PKG中荧光体（Phosphor）在加工过程中，因为荧光体溶液浓度配比和注入压力不同，引起LED PKG制成后颜色的差异性。 荧光体密度大的PKG偏黄，密度小的偏蓝,LED 荧光体工程影响,Yellowish White,Bluish White,x

7、,y,C,A,E,D,B,Target White,加法混色原理,MRM 原 理,LCM 使 用,B,A,B,A,B,E ( Target White),B/2+A/2,B/2+A/2,A/2+B/2,A/2+B/2,光 Mixing 距离,LED Array,1) 色感确认结果 Target White 体现,2) Spectrum 结果 混色体现,35/40,MRM（Multi Rank Mixing）的必要性 LCM的色坐标主要受光源影响，即LED PKG的影响。因为LCM得色坐标有其使用范围，所以决定了LED PKG的使用范围，loss很大。 而使用MRM可提高LED PKG的使用效率

8、，从而降低成本。,LED PKG MRM,Color Rank,Vf Rank,LuminousRank,LED Array Mark实物图例,LED Array Mark 规则,5 / 12,LED Rank与Mark,3) LED Rank与Mark 从LED PKG的特性不同，描述此特性的参数也不同。因此为了标记和辨别所使用的LED PKG情况，就需要将Rank标记在容易识别的地方。 而由于LED Array上可标记的空间狭小，且为了标示更多的信息，所以需要将复杂的Rank简单化标记为Mark，如下图 (Rank对比图以SSC为例）,1. LED Array,2. BLU Assembly,3. Panel Assy,Color Mixing (MRM),6 / 12,LED Model结构,3 LED NBPC Model 结构,LED Rank,Luminous Rank,Color Rank,Vf Rank,亮度 异常,亮度Ppk 异常,色坐标 异常,色坐标Ppk 异常,色偏差,Hot Spot,7 / 12,LED Rank影响,亮度Ppk异常,8 / 12,LED Rank影响,色坐标异常