LED基础知识解析

1997年，中村修二和美国人修博特先后研制出了GaN蓝色发光二极管 激发黄色荧光粉得到白光LED，效率不到10lm/W。
2000年，日亚报道了15lm/W的白光LED。
2003年，日亚报道的光效达到60lm/W，2006年3月，其光效达到 100lm/W。
2006年7月，CREE公司报道了130lm/W的白光LED。
将一标准黑体（如：铁） 加热，温度升高到一定程 度时颜色开始由深红-浅 红-橙-黄-白-蓝，逐渐 改变，利用这种光色变化 的特性，当某光源与黑体 此时的颜色相同时，我们 将黑体当时的绝对温度称 为该光源的色温。
显色指数
显色指数Ra: 也称光的显色性，是衡量光源显现被照物体真实颜色的能力的一个参
数。显色指数越低，肉眼看来颜色越失真；太阳光的显色指数是100. 显色指数中R9，是某光源对“饱和红色”的显色指数。 显色指数有15种颜色，15种颜色名称：R1，淡灰红色；R2，暗灰黄色
历史
1965年，全球第一款商用化发光二极管诞生，效率0.1lm/W,比白炽灯 低100倍，售价45＄/只。
1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使GaAsP器 件的效率达到了1lm/W，并且能够发出红光、橙光和黄光。
1971年，GaP绿色芯片LED诞生；用途：指示用，10W小时的长寿命。
白光产生的种类
•3 chips 型: Red Chip + Green Chip + Blue Chip
•2 chips 型: Blue Chip + Yellow Chip
•1 chip 型 : Blue Chip + Yellow荧光粉 UV Chip + RGB荧光粉 ZnSe（锌，硒）
色温
晶片の结构
➢四大结构P型层, N型层, 基层(Substrate)与电极 电极分上电极和下电极，电极材料部分有Al及Au 依P型层及N 型层的位置，分为两种P型层在上, 则为正极性N型层在上, 则 为反极性基层一般为GaAs, GaP,…等
光的三要素
顏 色(COLOR,HUE) 表示光色彩的种类。
翠绿色(Green)
纯绿色(Pure Green) 黄绿色(Yellow Green) 黄色(Yellow) 琥珀色(Amber) 橙色(Orange) 红色(Red)
•红橙黄绿蓝靛紫，为人眼可见光。是一 般人类所能察觉光的波长，介于380～ 780nm之间。
•紫色光波以下的波长称为紫外线，大约 介于100nm~380nm。
COB
LED的基础物料与基本制程
晶片 支架 固晶胶 金线 封装胶 封装胶+荧光粉
固晶 焊线 封胶
切脚
测试
LED主要发光电子物料－晶片
晶片的构成：由金垫，P极，N极，PN结，Βιβλιοθήκη Baidu金层构成）。 晶片的分类： 1.1按组成分：
二元：如GaAs(砷化镓)，GaP（磷化镓）等 三元：InGaN(氮化铟镓)，GaAlAs(砷化镓铝)，GaAsP(磷化镓砷)等 四元：AlGaInP（铝钾铟磷）.AlGaInAs （铝钾磷砷） 1.2按极性分： P/N极晶片（正极性） N/P极晶片（反极性） 双电极（蓝，绿，紫光） 1.3按发光类型分： 表面发光型: 光线大部分从晶片表面发出 五面发光型： 表面，侧面都有较多的光线射出 1.4按发光颜色分： 红，橙，黄，黄绿，纯绿，蓝绿， 蓝，紫光 1.5按功耗分： 低功率（毫瓦级） ，中功率（百毫瓦级） ，高功率（大于1W）
；R3：饱和黄绿色；R4，中等黄绿色；R5，淡蓝绿色；R6，淡蓝色；R7 ，淡紫蓝色；R8，淡红紫色；R9，饱和红色；R10，饱和黄色；R11，饱 和绿色；R12，饱和蓝色；R13，白种人肤色；R14，树叶绿；R15，黄种 人肤色。
80年代的AlGaAs技术使得LED的效率达到10lm/W；90年代的AlGaInP 技术使得LED效率达到100lm/W；用途：显示、信号用。用于室外的运 动信息发布以及汽车的高位刹车灯。
1994年，中村修二研制出了第一只GaN基高亮度蓝色发光二极管。用 途：由于蓝光LED的出现，人们首次实现红黄蓝LED的全色显示，从90 年代中期开始，许多广告、体育和娱乐场所开始应用LED大屏幕显示。
2006年11月，日亚报道的光效达到150lm/W，其效率已超过节能灯， 实现了真正意义上的照明。
2007年3月，CREE公司光效达到157lm/W，目前LED的效率已经超过 200lm/W，并向着更高的光效前进。
什么是LED？
LED(Light Emitting Diode)俗称发光二级体或发光二极 管，它包含了可见光和不可见光。属于光电半导体的一类, 在结构上包括P极与N极,是一种依靠半导体PN结发光的光电 元件，它分为Lamp系列,Top系列,食人鱼系列,SMD系列， High Power（大功率）系列…。
彩 度(CONTRAST) 表示光同一色系色彩的深淺。
亮 度(BRIGHTNESS) 表示光明暗的程度。
LED颜色区分
380nm 430nm 490nm 505nm 515nm 535nm 585nm 600nm
630nm
780nm
紫色(Purple)
蓝色(Blue)
蓝绿色(Bluish Green)
以Lamp来讲，它是由电子原材料（晶片,金线，支架， 银胶或绝缘胶），封装材料（环氧树脂，色剂，扩散剂） ，以及辅助材料（模条）三大材料构成。
定义：LED就是由电子材料，封装材料，辅助材料联结 而成的一个发光的闭路电子元件。
LED的常见封装形式
直插（Lamp）
食人鱼
2835（SMD）
大功率（High Power）
•红色光波以上的波长称为紅外线，大约 介于780nm~1mm。
•发光二极管(LED)的顏色、彩度、亮度 是由晶片所决定。
白光LED简介
•所谓白光是多种颜色混合而成的光，以人类眼睛所能见的白光形式至少须两种 光混合，如二波长光(蓝色光+黄色光)或三波长光(蓝色光+绿色光+红色光)。
•自从出现发光二极管LED以来，人们一直在努力追求实现固体光源，随着发光 二极管LED制造工艺的不断进步和新型材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发及 应用，使发白色光的LED半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段。白光 LED的出现，使高亮度LED应用领域跨足至高效率照明光源市场。曾经有人指 出，高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后，最伟大的发明之一。