发光二极管技术资料汇总.doc
发光二极管资料
? 工作电压低， 1－5V，可与Si逻辑电路匹配 ? 响应速度快， 10－7 － 1 0－9s ? 彩色丰富，已研制出红绿蓝和黄橙的 LED
? 尺寸小，寿命长（十万小时）
? 视角宽， 96年，达80度；97年，达140度
LED发展简介
? 1962年,GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发红光的磷砷化镓 （GaAsP）半导体化合物，从此可见光发光二极管步入商业化发展进程。 80年代早期的重大技术突破是开发出了AlGaAs LED，它能以每瓦10流明的发光 效率发出红光。这一技术进步使LED能够应用于室外信息发布以及汽车高位刹车 灯(CHMSL)设备。
? 近期开发的LED不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的“黑色”紫外光LED的 发展不单纯是它的颜色还有它的亮度，像计算机一样，遵守摩尔定律的发展，即每 隔18个月它的亮度就会增加一倍，曾经暗淡的发光二极管现在真正预示着LED新时 代的来临。
照明用LED高亮度白光
白光LED基本上有两种方式: 多晶片型，将红绿蓝三种LED 封装在一起，同时使其发光而产生白光. 单晶片型。是把蓝光或者紫光、紫外光的LED作为光源，在配合使用荧光粉 发出白光。进一步分成两类:
LED（Light emitting diode）发光二极管光源
LED
半导体光放大器 半导体注入激光器
1、定义：发光二极管（ LED ）是一种固态发光，是 利用半导体或类似结构把电能转换成光能的元件， 属于低场下的注入式电致发光 。
2、特点： ? B（亮度）高，室温下，全色 LED 大屏幕，5000－
LED发展简介
半导体照明的发展非常迅速。统计表明，自上世纪 60 年代诞生以来， 每隔十年，LED成本下降十倍而发光 效率提高十倍 。2006年，日本日亚化学（ Nichia）实 现了150 Lm/W 的发光效率，比美国光电工业发展协 会（OIDA）设定的目标提早了 6年。而几年前市场憧 憬2010年才能商业化的瓦级单灯，在 2006年就已进 入商用，目前已相当普及。
【精品】发光二极管（学习资料）
三颗不同颜色的LED 现代化改造LED 灯灯泡，有铝制散热器，光扩散圆顶，E27螺口的基座，采用了内置式电源工作在电源电压。
公车的LED 资讯显示器发光二极管维基百科，自由的百科全书发光二极管（英语：Light-Emitting Diode ，缩写：LED ）[1]是一种能发光的半导体电子元件，透过三价与五价元素所组成的复合光源。
此种电子元件早在1962年出现，早期只能够发出低光度的红光，被惠普买下专利后当作指示灯利用。
及后发展出其他单色光的版本，时至今日，能够发出的光已经遍及可见光、红外线及紫外线，光度亦提高到相当高的程度。
用途由初时的指示灯及显示板等；随着白光发光二极管的出现，近年逐渐发展至被普遍用作照明用途。
发光二极管只能够往一个方向导通（通电），叫作正向偏置（正向偏置），当电流流过时，电子与空穴在其内重合而发出单色光，这叫电致发光效应，而光线的波长、颜色跟其所采用的半导体物料种类与故意掺入的元素杂质有关。
具有效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等传统光源不及的优点。
白光LED 的发光效率近年有所进步；每千流明成本，也因为大量的资金投入使价格下降，但成本仍远高于其他的传统照明。
虽然如此，近年仍然越来越多被用在照明用途上。
2014年凭借“发明高亮度蓝色发光二极管，带来了节能明亮的白色光源”，天野浩与赤崎勇、中村修二共同获得诺贝尔物理学奖[2]。
目录1 发展历史2 优点3 缺点4 基本原理4.1 白光发光二极管的原理4.2 其他颜色4.3 有机发光二极管，OLED5 LED 的使用5.1 判断发光二极管的极性5.2 推动LED5.3 LED 光衰6 应用6.1 视觉讯息显示6.1.1 状态显示灯6.1.2 交通、道路等的指示灯6.1.3 LCD 显示器背光光源6.1.4 显示器6.2 LED 照明6.2.1 手电筒6.2.2 紧急照明6.2.3 手机闪光灯6.2.4 道路及室内照明6.2.5 红外线夜视照明6.3 讯息传输6.3.1 光通讯6.4 窄波段光学感测器7 参见8 参考来源9 外部链接发展历史1961年，美国公司德州仪器的Robert Biard 与Gary Pittman 首次发现了砷化镓及其他半导体合金的红外放射作用。
LED发光二极管
光学性能测试
利用积分球、光谱仪等设备对LED进 行光通量、色温、显色指数等光学性 能测试。
可靠性测试
对LED进行高温、低温、湿热等环境 适应性测试，以及开关寿命、抗静电 能力等可靠性测试。
筛选与分档
根据测试结果对LED进行筛选，将性 能相近的LED分在同一档次，以便后 续应用。
04
LED发光二极管应用电路 设计
基本原理
LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN 结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来 ，从而把电能直接转换为光能。
发展历程及现状
发展历程
自20世纪60年代初期诞生以来，LED经历了从指示灯、数码 管到显示屏、照明等应用领域的发展过程。随着技术的不断 进步，LED的性能不断提高，应用领域也不断拓宽。
04
推动智能化发展，实现 LED照明系统的远程控 制和智能化管理。
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市场前景
随着全球能源短缺和环保意识的提高，LED作为一种节能环保的照明产品，其市场前景非常广阔。未 来，随着技术的不断进步和应用的不断拓展，LED的市场份额将继续扩大，同时LED也将向着更高亮 度、更低能耗、更长寿命的方向发展。
02
LED发光二极管结构与特 性
基本结构组成
01
02
芯片
LED发光的核心部分，由半导 体材料制成。
LED发光二极管
目录
• LED发光二极管概述 • LED发光二极管结构与特性 • LED发光二极管制造技术 • LED发光二极管应用电路设计 • LED发光二极管性能评价与选型指南 • LED发光二极管市场前景与行业趋势分析
发光二极管资料范文
发光二极管资料范文
概述
发光二极管（LED，Light Emitting Diode）是一种通过将能量转化为光的器件。
它通常由半导体材料组成，当电流通过半导体材料时，它产生可见或不可见的光。
LED产生非常少的电热量，因此它们是高效率照明技术的有力竞争者。
由于LED的高可靠性，使用寿命长，便宜，它正在成为新一代的照明技术，已被广泛应用于车辆，船只，发光字，广告牌，流行饰品，办公室，卫生间，安全系统，航空航天，舞台照明，取暖设施，照相机，显示器，手持计算机，智能手机，商业冰箱，空气净化器，太阳能组件等。
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优点
1）高效率：LED是高效照明技术的有力竞争者，可以转换较少能量为大量光，效率高达90％左右。
2）长期可靠性：LED有更长的使用寿命，通常在50,000小时以上。
3）节能环保：LED使用更少的能源可以产生大量的光，可以减少对环境的污染，有助于减少未来能源的需求。
发光二极管技术参数
发光二极管技术参数一、基本原理发光二极管的基本结构是由N型半导体和P型半导体构成的PN结。
当加在其中的正向电压大于所谓的阈值电压（typical value为1.8~2.3V），电子就重新排列在PN结的另一侧，与空穴结合并产生电荷复合，从而释放出可见光的能量。
二、发光二极管的主要技术参数1. 亮度：发光二极管的亮度指LED在单位面积上所放射出的发光功率，一般以荧光灯发光效率（lm/W）来衡量。
2.发光波长：LED发光的色彩可以通过其辐射的光的波长来描述。
常见的有红、绿、蓝等色彩。
3.视角：视角是指LED的光线在水平方向上分布的范围。
不同的LED具有不同的视角，一般常见的有60度、90度、120度等。
4.电压：发光二极管的工作电压是指LED在正向导通时所需的电压，常见的额定电压有2V、2.2V、2.5V等。
5.电流：发光二极管的工作电流是指LED正向导通时所需的电流，常见的额定电流有5mA、10mA、20mA等。
6.响应时间：LED的响应时间是指电流通过LED后发光所需要的时间，一般为纳秒级别。
7.反射系数：LED的反射系数是指LED背面反射的光线所占的比例，反射系数越高，LED的反光效果就越好。
8.工作温度：发光二极管的工作温度是影响LED寿命和性能的重要因素，一般工作温度范围在-40℃~+85℃之间。
三、发光二极管的优势1.能效高：LED以电能直接转换为光能，能效一般在80%以上，是传统照明产品的数倍。
3.开关速度快：LED的响应时间只有纳秒级别，能实现瞬间开启和关闭，适用于高频照明和通信设备。
4.色彩鲜艳：LED发光色彩丰富，颜色纯度高，光线柔和，不会产生眩光。
四、发光二极管的应用领域1.照明：LED可以应用于室内照明、路灯照明、景观照明等领域，其能效高、寿命长、色彩鲜艳的特点，使得LED照明产品成为未来的主流照明产品。
2.显示：LED可以应用于数字显示器、数码管、液晶背光、室内大屏幕显示等领域，其响应速度快、色彩鲜艳的特点，使得LED显示产品在各种显示场合中得到广泛应用。
发光二极管技术参数
发光二极管技术参数一、发光二极管的基本工作原理LED的基本工作原理是电流通过PN结，当电流通过时，P区的电子在N区与N区的空穴还原，发射出光色。
二、发光二极管的主要技术参数1.发光效率发光效率是指LED器件产生的光功率与输入的电功率之间的比值。
以百分比或光通量（流明）/功率（瓦）来表示。
2.光通量光通量是指LED发出的总光功率，单位为流明（lm）。
对于标准白色发光二极管，其光通量一般在10~300 lm之间。
3.发光强度发光强度是指光源在特定方向上的光通量，单位为坎德拉（cd）。
发光强度较大的LED能够集中光线，适用于需要高照度的照明设备。
4.色温色温是指光源的颜色色调，一般用开尔文（K）来表示。
低色温（约2700~4000K）的LED发出的是黄暖色光，适合用于舒适的环境中；高色温（约4000~6500K）的LED发出的是冷白色光，适合用于需要明亮、清晰环境中。
5.色彩指数色彩指数（Ra）是评价LED发光质量的指标，用于判断光源输出与自然光的颜色相似度。
最高的Ra值为100，而标准LED的Ra值通常为70~80，越接近100的LED色彩还原能力越好。
6.电压与电流LED的工作电压一般在1.8~3.6伏特之间，而标准电流通常为10~20毫安。
不同颜色、不同功率的LED具有不同的电压和电流要求。
7.寿命8.发光角度发光角度是指光通量的分布范围，也称为光束角。
不同的LED具有不同的发光角度，从20度到160度不等。
9.漏电流漏电流是指LED在正常工作状态下产生的电流泄露。
发光二极管的漏电流通常在几微安至几毫安之间。
10.尺寸LED的尺寸是指其外形大小，一般用毫米来表示。
常见的LED有3mm、5mm和SMD封装等。
以上是一些发光二极管的主要技术参数，这些参数在选择和应用LED时需要考虑。
发光二极管技术介绍
LED在医疗领域也有广泛应用， 如LED手术灯、LED治疗仪等。
02 发光二极管的种类
可见光发光二极管
总结词
可见光发光二极管是应用最广泛的发光二极管，能够发出人类肉眼可见的光线。
详细描述
可见光发光二极管通常由镓、砷、磷等元素组成的化合物，通过电子与空穴的 结合产生光子，发出不同颜色的光线。常见的颜色有红、绿、蓝、黄等。
在需要快速变化的光源或显示器中，LED的高响应速度可以带来更好的视觉效果来自和动态性能。耐冲击和震动
LED具有较强的耐冲击和震动能力， 能够在恶劣的环境条件下稳定工作。
这使得LED在需要承受振动或冲击的 场合，如车辆、船舶、飞机等，成为 理想的光源选择。
低电压工作
LED可以在低电压下工作，通常只需要几伏特的直流电压即可点亮。
LED由半导体材料制成，其核心 是PN结，当正向电流通过时，电 子与空穴结合，释放出能量，并 以光子的形式发出可见光。
发光二极管工作原理
LED的工作原理基于PN结的载流子复合效应。当正向偏置电 压加在LED上时，电流从阳极流向阴极，电子与空穴在PN结 附近相遇并复合，释放出能量，以光子的形式发出可见光。
LED的发光效率随着技术的不断进步 而提高，目前已经广泛应用于各种照 明和显示领域。
长寿命
LED具有较长的使用寿命，通常可达数万小时，大大超过 了传统光源的寿命。
由于LED的寿命长，可以减少更换灯泡和维护的成本，同 时也降低了对环境的影响。
快速响应速度
LED的响应速度非常快，可以在微秒级别内达到最大亮度，使得LED成为高速或 瞬态变化的理想选择。
LED的光输出量与电流成正比，通过调节电流可以控制LED的 光输出。
发光二极管的应用领域
发光二极管技术参数集
发光二极管技术参数集
一、基本技术参数
1、电压额定值：2V-7V
2、最高工作温度：85℃
3、最大功耗：100mW
4、测试电流：20mA
5、长度：5mm、8mm、10mm
6、宽度：3.2mm
7、高度：2.8mm
8、发光角度：120°
9、发光颜色：红、绿、蓝、白、黄
10、光电转换效率：20-80％
11、环境调节电压：1.2V
12、抗浪涌电流：20mA
二、光学性能
1、标准视角：120°
2、发光强度：2mcd - 10mcd
3、色温：3000K-8500K
4、发光波长：590nm - 630nm (红色)；520nm - 570nm (绿色)；455nm - 475nm (蓝色)
5、波长偏差：±5nm
三、电学特性
1、电气特性：最大漏电流：50uA；最大回流漏电流：50uA；静态电容：50pF；反向电压：5V；电流驱动电压：3V；控制电压：2V
2、经济性：低成本、低功耗、高可靠性、低噪声、无热效应
四、绝缘性能
1、电气绝缘性：测试电压：100V，接触电阻：100MΩ min
2、绝缘材料：聚酯纤维，耐温：-40℃-120℃
3、绝缘厚度：0.22mm
五、安装要求
1、安装尺寸：0.5mm，可以节省安装空间
2、安装角度：±15°
3、安装方式：无接点式，便于安装和维护
4、安装精度：±0.2mm
六、性能特点
1、可靠性：抗震动、抗电磁干扰，高可靠性
2、高效率：低功耗、高转换效率、高光学性能
3、安全性：完整的安全电路设计，防止过流和过电压。
发光二极管主要参数与特性精
发光二极管主要参数与特性（精）1.1 I-V 特性 表征LED 芯片pn 结制备性能主要参数。
LED 的I-V 特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触 电阻，反之为高接V R击 反向死区穿_ ----------- 区工作区V F V 图］ I-V 特性曲线1.2 C 0一C 0发光二极管主要参数与特性LED 是利用化合物材料制成pn 结的光电器件。
它具备pn 结结型 器件的电学特性：I-V 特性、C-V 特性和光学特性：光谱响应特性、 发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
1、LED电学特性而形成势垒电场，此时 R 很大；开启电压对于不同LED 其值不同， GaAs 为 1V ，红色 GaAsP 为 1.2V , GaP 为 1.8V , GaN 为 2.5V 。
（2）正向工作区：电流I F 与外加电压呈指数关系I F = I S （e qV F/KT _1） -------------------- 1 S 为反向饱和电流 。
V > 0时，V > V F 的正向工作区I F 随V F 指数上升 I F = I S e qVF/KT （3） 反向死区：V v 0时pn 结加反偏压V= - V R 时，反向漏电流 I R （V= -5V ）时，GaP 为 0V, GaN 为 10uA 。
（4） 反向击穿区 VV- V R , V R 称为反向击穿电压；V R 电压对应I R 为反向漏电流。
当反向偏压一直增加使 V V - V R 时，贝卩出现I R 突 然增加而出现击穿现象。
由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压V R 也不同C-V 特性鉴于 LED 的芯片有 9 X 9mil (250 X 250um) ,10X 10mil , 11 X11mil (280 X 280um) , 12X 12mil（300 X 300um ），故pn 结面积大 小不一，使其结电容（零偏压） c ~ n+pf 左右。
发光二极管---讲解资料
2.二极管的分类
发光二极管分类
激光二极管具有高速切换、小发热量和易于驱动控制等优点，因此在激光雷达、光纤通信和医疗设备等领域得到了广泛应用。激光二极管利用P-N结进行双向多层能带的结构设计，可以被用来发射强光。
蓝光发光二极管属于半导体光源，是制备白光LED，应用于照明和背光显示的关键技术之一。同时，它也是高清流媒体、3D显示等领域的基础设施。
日光灯管
白炽灯
LED灯
列举：
4.市场的发展前景
01
02
03
量子点材料特性量子点具有独特的尺寸效应和量子限域效应，可调控发光波长，提高发光效率。
量子点LED优势与传统LED相比，量子点LED:具有更高的色纯度更广的色域覆盖率更低的制造成本。
应用领域展望量子点LED在显示、照明、生物成像等领域具有广阔的应用前景，如超高清显示、智能照明、荧光探针等。
市场分析
发光二极管的应用场景
LED显示屏是发光二极管的重要应用领域之一，广泛应用于室内外广告、体育场馆、演艺舞台等场所。LED显示屏具有高亮度、高对比度、色彩鲜艳等特点。
显示屏
LED可用作液晶显示（LCD）的背光源，提高显示效果和节能性能。随着LCD市场的不断扩大，LED背光源需求也相应增长。
背光源
发 光 二 极 管
目录
CONTENTS
什么是发光二极管
01
二极管的分类
02
二极管的应用场景
03
市光二极管
发展历程：这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等; 随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛地应用于显示器和照明。
OLED基础知识汇总
OLED基础知识汇总OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）是一种新型的发光材料和显示技术。
相比于传统的液晶显示技术，OLED具有自发光、视角广、高对比度、响应速度快、薄柔等优点，因此在显示领域有广泛的应用前景。
本文将会对OLED的基础知识进行汇总，包括OLED的原理、结构、分类以及优缺点等方面。
1. OLED原理：OLED是一种由有机分子构成的薄膜发光材料，通过对外加电场的激发，有机材料发生电子转移，产生激子（电荷对）。
当激子再次分离时，从高能级到低能级的电子释放出能量，发光的同时也生成辅助电流。
这种电激发发光的方式称为电致发光（Electroluminescence）。
2.OLED结构：OLED通常由玻璃基板、透明导电层（ITO）、有机发光层、电子注入层和金属电极组成。
有机发光层可以分为发光层（EML）、辅助传输层（ETL）和电子输运层（HTL）。
金属电极用于向有机材料输送电子。
3.OLED分类：根据有机材料的不同，OLED可以分为分子型OLED （MOLED）和聚合物型OLED（POLED）。
MOLED使用有机小分子作为发光材料，POLED使用有机高分子作为发光材料。
MOLED在发光效率、寿命和响应速度方面表现优异，而POLED则具有更大的灵活性和可塑性。
4.OLED优点：-自发光：OLED不需要背光模组，每个像素都是自己发光的，节省能源。
-视角广：OLED的发光机制决定了它在各种角度下都能保持较好的亮度和颜色表现。
-高对比度：OLED的黑色是真正的纯黑色，可以实现无限对比度。
-响应速度快：OLED的响应速度更快，适合用于显示动态图像和视频。
-薄柔：OLED是非常薄的，适合应用于柔性显示和曲面显示。
5.OLED缺点：-有机材料的稳定性较差：OLED的有机材料对湿度、氧气和紫外线等环境因素比较敏感，容易导致寿命降低。
-燃烧问题：由于OLED使用的是有机材料，当出现电气故障时，可能会发生燃烧。
发光二极管技术参数集
发光二极管技术参数集发光二极管技术参数电路图220V除以２０ｍＡ等于电阻11K左右，取20K流过发光二极管电流为10mA技术类别：单片机普通发光二极管的正向饱和压降为１．６Ｖ～２．１Ｖ发光二极管串20K电阻用在交流220V做指示灯正向工作电流为５～２０ｍＡLED的特性1．极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。
低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。
2．电参数的意义(1)正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。
在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
(2)正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般是在IF=20mA时测得的。
发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。
在外界温度升高时，VF将下降。
(3)V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。
当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。
由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。
正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。
LED的分类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。
发光二极管的技术参数
发光二极管的技术参数发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）是一种半导体器件，能够将电能转化为光能，是一种固态发光设备。
LED具有高效、长寿命、低功率消耗等优点，因此在照明、显示、通信等方面得到广泛应用。
本文将介绍LED的技术参数，包括发光原理、光谱特性、亮度、发光效率、色彩温度、光衰减等方面的内容。
一、发光原理LED的发光原理是基于半导体材料的电学和光学特性。
当正向电压施加在半导体材料的PN结上时，电子从N区域向P区域迁移，与空穴复合产生光子，形成发光现象。
LED发光的颜色和波长取决于半导体材料的能带结构，常见的LED材料包括氮化镓（GaN）、磷化铟镓（InGaP）等。
二、光谱特性LED发出的光谱特性是描述光源发出的光线波长分布。
LED的光谱特性对于不同应用场景具有重要意义，涉及到色彩还原、光线柔和度等方面。
常见的LED光谱分为窄谱和宽谱两种，根据具体的应用需求选择合适的光谱特性。
三、亮度LED的亮度是指LED发出的光功率，通常以流明（lm）为单位。
LED的亮度受到多种因素的影响，包括电流、温度、封装结构等。
随着LED技术的不断进步，LED的亮度也在不断提高，适用于更广泛的应用场景。
四、发光效率LED的发光效率是指LED的光电转换效率，通常以光通量（lm/W）来描述。
LED的发光效率是衡量LED性能的重要参数，高发光效率意味着更低的功耗和更高的能量利用率，因此一直是LED技术研发的重点之一。
五、色彩温度LED的色彩温度是指LED发出的光线的色彩特性，通常以Kelvin（K）为单位。
LED可以发出不同色彩温度的光，包括暖白光、自然白光、冷白光等。
色彩温度对于照明应用尤为重要，不同色彩温度的光适用于不同的照明需求。
六、光衰减LED的光衰减是指LED使用一定时间后，光通量的衰减情况。
LED的光衰减会随着使用时间的增加而逐渐发生，不同的LED产品具有不同的光衰减曲线。
LED的光衰减对于照明产品的寿命和性能稳定性具有重要影响，因此LED制造商通常会对光衰减进行严格控制和测试。
LED系列之技术
高效节能、体积小、寿命长、响 应速度快、色彩丰富、环保安全 等。
LED的发展历程
01
02
03
04
1960年代
最早的可见光LED诞生，只能 发出低亮度的红光。
1970年代
出现了黄光和绿光LED。
1980年代
蓝光和白光LED开始出现。
1990年代至今
高亮度、超高亮度LED以及全 色LED取得突破性进展，广泛 应用于各种显示和照明领域。
05
LED技术的挑战与解决方案
散热问题与解决方案
01
02
03
04
05
总结词
详细描述
1. 优化LED封装 2. 选用高导热材 3. 合理布局
设计
料
散热问题是LED技术中的一 大挑战，过高的温度可能 影响LED的性能和寿命。
LED在工作过程中会产生热 量，如果热量不能及时散 出，会导致LED芯片温度升 高，影响其发光效率和稳 定性。为了解决散热问题 ，可以采用以下几种方案
多色与全彩LED
总结词
多色与全彩LED是LED技术的另一大突破，通过多种颜色LED的组合，实现全 彩色的显示和照明效果。
详细描述
多色与全彩LED采用红、绿、蓝等多种颜色的LED芯片，通过调节各颜色LED的 亮度，实现全彩色的显示效果。这种技术广泛应用于广告牌、舞台灯光、景观 照明等领域，为人们带来丰富多彩的视觉体验。
LED系列之技术
• LED技术概述 • LED的制造工艺 • LED的特性与优势 • LED技术的发展趋势 • LED技术的挑战与解决方案 • LED技术案例研究
01
LED技术概述
LED的定义与特点
LED的定义
LED发光二极管(doc 7页)
LED发光二极管(doc 7页)LED发光二极管半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。
事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
一、半导体发光二极管工作原理、特性及应用（一）LED发光原理发光二极管是由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，如图1所示。
假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。
除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。
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。
由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。
若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），（5）正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。
在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
（6）正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般是在 IF=20mA时测得的。
发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。
在外界温度升高时，VF将下降。
（7）V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系可用图4表示。
在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。
发光二极管技术资料汇总-18页精选文档
发光二极管目录[隐藏]简介公式物理特性发光二极管分类LED光源的特点LED光参数介绍LED光度测量原理二、发光二极管的类型、主要参数简介公式物理特性发光二极管分类1. 1．普通单色发光二极管2. 2．（超）高亮度单色发光二极管（2种）3. 3．变色发光二极管4. 4．闪烁发光二极管5. 5．电压控制型发光二极管6. L ED的结构及发光原理LED光源的特点1. 1. 电压2. 2. 效能3. 3. 适用性4. 4. 稳定性5. 5. 响应时间6. 6. 对环境污染7. 7. 颜色8. 8. 价格LED光参数介绍1. 1发光效率和光通量2. 2发光强度和光强分布3. 3波长LED光度测量原理1. 1光强度的测量方法2. 2光通量的测量方法3. 3 LED的光谱功率分布测量方法：二、发光二极管的类型、主要参数1. 1．普通单色发光二极管2. 2．（超）高亮度单色发光二极管（2种）3. 3．变色发光二极管4. 4．闪烁发光二极管5. 5．电压控制型发光二极管6. 6．红外发光二极管[编辑本段]简介发光二极管简称为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。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，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，产生自发辐射的荧光。
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。
发光二极管的反向击穿电压约5伏。
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发光二极管目录[隐藏]简介公式物理特性发光二极管分类LED光源的特点LED光参数介绍LED光度测量原理二、发光二极管的类型、主要参数简介公式物理特性发光二极管分类1. 1．普通单色发光二极管2. 2．（超）高亮度单色发光二极管（2种）3. 3．变色发光二极管4. 4．闪烁发光二极管5. 5．电压控制型发光二极管6. L ED的结构及发光原理LED光源的特点1. 1. 电压2. 2. 效能3. 3. 适用性4. 4. 稳定性5. 5. 响应时间6. 6. 对环境污染7. 7. 颜色8. 8. 价格LED光参数介绍1. 1发光效率和光通量2. 2发光强度和光强分布3. 3波长LED光度测量原理1. 1光强度的测量方法2. 2光通量的测量方法3. 3LED的光谱功率分布测量方法：二、发光二极管的类型、主要参数1. 1．普通单色发光二极管2. 2．（超）高亮度单色发光二极管（2种）3. 3．变色发光二极管4. 4．闪烁发光二极管5. 5．电压控制型发光二极管6. 6．红外发光二极管[编辑本段]简介发光二极管简称为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。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，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，产生自发辐射的荧光。
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。
发光二极管的反向击穿电压约5伏。
它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。
限流电阻R可用下式计算：[编辑本段]公式R＝（E－UF）／IF[编辑本段]物理特性式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。
发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。
有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。
与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。
由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。
把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9十个数目字。
[编辑本段]发光二极管分类发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。
1．普通单色发光二极管普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。
它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。
普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关，而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。
红色发光二极管的波长一般为650~700nm，琥珀色发光二极管的波长一般为630~650 nm ，橙色发光二极管的波长一般为610~630 n m左右，黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右，绿色发光二极管的波长一般为555~570 nm。
常用的国产普通单色发光二极管有BT（厂标型号）系列、FG（部标型号）系列和2EF系列，见表4-26、表4-27和表4-28。
常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等。
2．（超）高亮度单色发光二极管（2种）高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同，所以发光的强度也不同。
通常，高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓（GaAlAs）等材料，超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓（GaAsInP）等材料，而普通单色发光二极管使用磷化镓（GaP）或磷砷化镓（GaAsP）等材料。
常用的高亮度红色发光二极管的主要参数见表4-29，常用的超高亮度单色发光二极管的主要参数见表4-30。
3．变色发光二极管变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。
变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。
变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。
常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列，常用的三色发光二极管有2EF3 02、2EF312、2EF322等型号。
4．闪烁发光二极管闪烁发光二极管（BTS）是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件，可用于报警指示及欠压、超压指示。
闪烁发光二极管在使用时，无须外接其它元件，只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压（5V）即可闪烁发光。
5．电压控制型发光二极管普通发光二极管属于电流控制型器件，在使用时需串接适当阻值的限流电阻。
电压控制型发光二极管（BTV）是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。
LED的结构及发光原理50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。
LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，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。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。
在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
[编辑本段]LED光源的特点1. 电压LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
2. 效能消耗能量较同光效的白炽灯减少80%3. 适用性很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境4. 稳定性10万小时，光衰为初始的50%5. 响应时间其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级6. 对环境污染无有害金属汞7. 颜色改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。
如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色8. 价格LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。
单色光LED的种类及其发展历史最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。
当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。
70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm），黄光（λp=5 90nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。
90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。
在2000年，前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530n m）的光效可以达到50流明/瓦。
单色光LED的应用最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。
以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。
经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。
而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。
1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。
另外，LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
[编辑本段]LED光参数介绍LED的光学参数中重要的几个方面就是：光通量、发光效率、发光强度、光强分布、波长。
1 发光效率和光通量发光效率就是光通量与电功率之比。
发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。
2 发光强度和光强分布LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同的空间角度光强相差很多，随之而来我们研究了LED的光强分布特性。
这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的最小观察角度。
比如体育场馆的LED大型彩色显示屏，如果选用的LED单管分布范围很窄，那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图像。
而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。
3 波长对于LED的光谱特性我们主要看它的单色性是否优良，而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要的颜色是否纯正。
因为在许多场合下，比如交通信号灯对颜色就要求比较严格，不过据观察现在我国的一些LED信号灯中绿色发蓝，红色的为深红，从这个现象来看我们对LED的光谱特性进行专门研究是非常必要而且很有意义的。
[编辑本段]LED光度测量原理1 光强度的测量方法把光强标准灯，LED和配有V（λ）滤光片的硅光电二极管安装和调试在光具座上，特别是严格地调灯丝位置，LED发光部位及接受面位置。
先用光强标准灯校准硅光电二极管，C＝E/S式中Es＝IS/(d2s)d s是标准灯与接受器之间的距离，I s是标准灯的光强度，R s是标准灯的响应。