LED照明顯示基礎(chǔ)知識(shí)

LED照明示基夠知^

第一章LED照明基磁知^

1'半蹲醴照明的概念

2、LED基本彝光原理

3、LED光源的特黜；

4、LED的僵黠

5、LED贊展屣史

6、LED^示幕常用循常吾解釋

7、LED趣限參數(shù)的意羲

8、LED的分^

9、LED的通用靶凰和各用

10、LED分彳布

11'LE啜展跚

12、LED贊展翅勢(shì)

^系吉：LED照明得殳春十

第二章LED勰底材料的基本知^

1、LED勰底的概念和作用

2、LED勰底材料的槿

3、LED勰底逗攆的原即

4、LED勰底的工藜流程

第三章LED外延片基磁知

1、LED外延生辰的概念和原理

2、LED外延片^底材料逗擇特盤i

3、LED外延片襦底材料槿^

4、LED外延片生房工蓼

第四章LED晶片基夠知^

1、LED晶片的概念

2、LED晶片的系且成元素

3、LED晶片的分^

4、LED晶片特性表

5、LED晶片的工蓼流程

第五章LED封裝基本知^

1'LED封裝的概念

2、LED封裝的分^

3、LED封裝工蓼流程

4、LED封裝器件的性能

5、提高LED贊光效率的技循亍

第六章白光LED的基碘知^

1'白光LED的概念

2、白光LED樊光原理

3'白光LED技征亍指襟

4'白光LED技裱亍轆黠

5、大功率白光LED的封裝技循亍研究

第七章LED愿用的基磁知

1、瓷SiSg示

2、交通信虢燎

3、汽隼用燎

4、LED背光源

5、半蹲醴照明

第一章LED照明基磁知^

1、半醇醴照明的概念

又名LED照明。

LED（LightingEmittingDiode）即贊光二趣醴，是一槿半醇醴固ft彝光器件。它是利用固11半醇醴晶片作焉贊

光材料，在半靖t|f中通謾載流子樊生1g合放出謾剩的能量而引起光子樊射，直接贊出缸、黃、盛、青'橙'紫、

白色的光。LED照明筐品就是利用LED作焉光源裝造出來的照明器具。

2、LED基本彝光原理

LED是由皿-IV族化合物，如GaAs（礎(chǔ)化、GaP（磷化、GaAsP（磷碎化修）等半醇颼裂成的，造些半簿醴

材料先透遇注入或擦轆等工蓼以崖生P、N架橫。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正轡醇通，反向截止、擎穿

特性。此外，在一定修件下，它遢具有贊光特性。麗槿不同的截流子：空穴和霉子在不同的重趣重屢作用下優(yōu)甯趣流

向P、n架情。富空穴和甯子相遇而崖生^合，霜子曾跌落到較低的能陷，同畤以光子的模式釋放出能量。

假^^光是在P顯中彝生的，那麼注入的重子典僵帶空穴直接禊合而樊光，或者先被樊光中心捕貍彼，再輿空穴H

合樊光。除了造槿彝光^合外，遢有些甯子被非褻光中心（道他中心介於醇帶、介帶中附近）捕攫，而彳爰再輿空穴

禊合，每次釋放的能量不大，不能形成可兄光。贊光的禊合量相罌寸於非樊光^合量的比例越大，光量子效率越高。由

於^合是在少子^散國內(nèi)贊光的，所以光僮在靠近PN結(jié)面數(shù)即）以內(nèi)筐生。

理^和明，光的峰值波;RX輿彝光顯域的半醇醴材料禁帶竟:度Eg有^，即

X1240/Eg（mm）

式中Eg的里位篇重子伏特（eV）。若能崖生可見光（波晨在380nm紫光?780nm缸光），半醇醴材料的Egjg在3.26

?1.63eV之^。比缸光波晨晨的光焉缸外光?，F(xiàn)在已有系工外、缸、黃、^及盛光贊光二趣颼，但其中盛光二趣if成本

、慎格很高，使用不普遍。

它所褻出的光的波晨（決定彥i色），是由^成P、n架橫的半簿醴物料的禁帶能量決定。由於矽和鰭是^接帶隙材

料，在適些材料在常溫下霜子輿空穴的^合是非幅射耀遭，此^蹬遭沒有釋出光子，所以矽和金者二趣醴不能樊光。但

在趣低溫的特定溫度下即曾贊光，必須在特殊角度下才可

i.ght

，而^彝光的亮度不明。贊光二趣醴所用的材料都

是直接帶隙型的，道些禁帶能量封鷹著近缸外、可見光

、或近紫外系泉波段的光能量。

+V

樊展初期，探用神化^（GaAs）的彝光二趣颼只?—能贊出

系工外余泉或缸光。隨著材料科^的暹步，各槿顏色的彝光二

，現(xiàn)今皆可裂造。重流彳*LED隨趣流向怪趣畤

流，便可光的強(qiáng)度。如右圜所示。01：LED彝

光原理圈P-typeActiveregionN-type

不同IM色的LED,所使用的不同的元素

H2:LEDgg色和元素封鷹H

3、LED光源的特黠

1）MB：led使用低屋霜源，供霜霜屋在6-24v之冏，根摞筐品不同而昊，所以它是一他比使用高屋重源更安全

的雷源，特別逾用於公共埸所。

2）效能：消耗能量較同光效的白焜燎減少80%

3）遹用性：很小，每他軍元led小片是3-5mm的正方形，所以可以裂借成各槿形狀的器件，加且逾合於易燮的猿

境

4）穩(wěn)定性：10離小畤，光衰焉初始的50%

5）回11畤^:其白^燎的回鷹畤毫秒級(jí)，led燎的回鷹畤納秒級(jí)

6）封琪境污染：輾有害金腐汞

7）顏色：改燮霞流可以燮色，贊光二趣醴方便地通遇化阜修^方法，^整材料的能帶結(jié)橫和帶隙系工黃系景

贏橙多色彝光。如小霜流畤焉缸色的led，隨著重流的增加，可以依次燮焉橙色，黃色，最彳爰^^色

8）慎格：led的^格比較昂;?，敕之於白^燎，黑堡led的僵格就可以典一矍白^燎的^格相富，而通常每條且信

虢燎需由上300?500只二趣fl橫成

4、LED的便黠

1）高^能

^能能源輾污染即禹璟保。直流,§目勤，超低功耗（軍管0.03-0.06瓦）重光功率穗換接近100%，相同照明效果比

傅統(tǒng)光源能80%以上。

2）毒命是

LED光源有人耦它：B晨毒燎，意篇永不熄，威的燎。固颼冷光源，璟氧榭脂封裝，燎颼內(nèi)也欠有髭勤的部分，不存

在燎光易靖、都沉稹、光衰等缺黠，使用毒命可連6離到10離小畤，比傅統(tǒng)光源毒命;Ml0倍以上。

3)多建幻

LED光源可利用系工、M、籃三基色原理，在重月窗技淅控制下使三槿顏色具有256級(jí)灰度加任意混合，即可筐生

256X256X256=16777216耐色，形成不同光色的系且合建化多端，富多彩的勤熊燮化效果及各槿圄像。

4)利琪保

琪保效益更佳，光It中沒有紫外^和缸外小泉，既沒有熱量，也沒有幅射，眩光小，而且屢粢物可回收，沒有污染

不含汞元素，冷光源，可以安全斶摸，匾於典型的^色照明光源。缸光LED含有大量的As(碑)，凰|毒。

5)高新尖

典傅統(tǒng)光源^^的贊光效果相比，LED光源是低懿微甯子崖品，成功融合了甯月窗技循亍、^路通信技循i、B］像慮理

技循亍、嵌入式控制技彼亍等，所以亦是數(shù)位資化羥品，是半醇醴光重器件“高新尖”技循亍，具有^上編程，瓢限升級(jí)

，索活多燮的特黠。

6)醴稹小

LED基本上是一現(xiàn)很小的晶片被封裝在璟氧樹脂裹面，所以它非常的小，非常的整。

7)高亮度、低熱量

比HID或白^燎更少的熱幅射。

5、LED凌展JE史

1)1965年，全球第一款商用化彝光二趣醴施生，效率0.llm/W,比白^燎低100倍，售1145$/只。

2)1968年，LED的研贊取得了突破性謹(jǐn)展，利用氮攙iL工蓼使GaAsP器件的效率逵到了1流明/瓦，且能黃J贊出

缸光、橙光和黃色光。

3)1971年，GaP^色晶片LED。

用途：指示用，房毒命10離小畤，可靠

4)80年代AlGaAs技循亍使得LED效率逵到10流明/瓦，90年代的AlGalnP技衙使得LED效率逵到100流明/瓦。

用途：示，信虢用。用於室外的^勤瓷樊彳布以及汽隼的高位剎事燎。

5)1994年，中村修二研裂出了第一集GaN基高亮度疊色彝光二趣颼。

用途：由於盛光LED的出現(xiàn)，人憑首次工黃盛LED的全色^示，優(yōu)90年代中期^始，^多Jg告、醴育和娛槃埸

所^始鷹用LED大徵幕^示。6.1997年，中村修二和美摟［人修博特先彳爰研裂出了GaN疊色贊光二趣醴激樊黃光螯光粉得

到白光LED，效率不足10lm/W。

6)2000年,日克幸艮蹲了15lm/W白光LED。

7)2003年,日生輟醇的光效逵到60lm/W-2006年3月，其光效逵到100lm/W?

8)2006年7月，Cree公司幸&醇了130lm/W白光LED。

9)2006年11月，日受輟醇的光效逵到150lm/W，其效率已^超謾fR能燎，^現(xiàn)了真正意羲上的照明。

10)2007年3月，美閾CREE公司光效逵到157lm/W，目前LED的效率向200Lm/W前謹(jǐn)。

6、LED^示幕常用^^解釋

1)LED的顏色

LED的顏色是一值|很重要的一項(xiàng)指襟,是每一彳固LED相^燎具崖品必須襟明，目前LED的顏色主要有缸色,^色,盛色

,青色,黃色,白色,暖白,琥珀色等其他的顏色。

全球第一夥0.ED探用的材料是碑(As)化修(Ga)，工作甯IE焉1.424V，其贊出的光^^缸外光。之彼，棠界樊展

出以磷(P)化豫(Ga)作焉LED的材料，工作fg屢焉2.261V，贊出的光^^光。渠界早期就透謾造2槿型憩LED所需的材料

，配出優(yōu)缸外*泉到^色光靶圜內(nèi)所有波房的LED筐品，贊展出常兄的缸光LED、黃光LED、橙光LED等等，道3大^LED

因焉使用了修、W、磷3槿元素，故被耦篇3元素LED，而盛光LED、^光LED輿缸外光LED兄J被耦焉2元素LED。渠界彳爰來

贊展出探用混合^S(Al)、^(Ca)、翅(In)和氮(N)共4槿元素的4元素LED，就能多句贊出所有可冕光靶圜典部份紫外^

光^的光小泉。

2)LED的甯流

LED的正向趣限(IF)雷流多在20mA,而且LED的光衰重流不能大於IF/3,大系勺15mA和18mA..LED的彝光強(qiáng)度僮在一

定靶H內(nèi)輿IF成正比,富IF>20mA畤,亮度的增強(qiáng)已系基瓢法用內(nèi)眼分出來.因此LED的工作甯流一般逗在17T9MA左右比

較合理.前面所金f封是普通小功率LED(0.04-0.08W)之的LED而言，但大功率的LED就必須查其規(guī)格。

3)LED的重！E

我憑通常所^的是LED的正向甯屢,就是IftLED的正趣接甯源正趣,:^接甯源負(fù)趣.甯屋典顏色有^保，缸、黃、

黃^的重屋是L8-2.4V之^。白、藍(lán)、翠^的匐蜃是3.0-3.6V之可能同檬一批LED的雷屋畬有一些差累,，要根撼,敲

家提供的:B準(zhǔn).在外界溫度升高畤，VF招下降。

LED的反向甯慳VR:所允^加的最大反向雷屋。超謾此值，贊光二趣醴可能被擎穿損壤。

4)LE裝光弓苗度(I、Intensity)

曾耦光度，指光源的明亮程度。是^^光源一彳固立醴角(罩位焉Sr)所放射出來的光通量，也就是光源或照明燎

具所贊出的光通量在空^逗定方向上分彳布密度，也即表示光源在一定方向和靶凰內(nèi)贊出的可兄光幅射強(qiáng)弱的物理量。

軍位是坎德拉cd；lOOOucd(微坎德拉)=1med(毫坎德拉),1000mcd=lcd(也耦煩光).

樊光強(qiáng)度是金十封黠光源而言的，或者樊光颼的大小典照射距雕相比比較小的埸合。道他量是表明樊光颼在空^凌

射的畬聚能力的。可以^，贊光強(qiáng)度就是描述了光源到底有多“亮”，因焉它是光功率輿畬聚能力的一他［共同的描述

。樊光強(qiáng)度越大，光源看起來就越亮，同日寺在相同修件下被^光源照射彳爰的物颼也就越亮，因此，早些畤候描述手18

筒都用道他參數(shù)。琨在LED也用道他罩位來描述，比如某LED是15000的，罩位是med>1000mcd=lcd，因此15000mcd就

是15cd。之所以LED用毫cd(med)而不直接用cd來表示，是因:B以前最早LED比較暗，比如1984年襟型5mm的LED其彝

光強(qiáng)度才0.005cd，因此才用med表示，用彝光弓苗度來表示“亮度”的缺黠是如果管芯完全一棣的雨他LED，畬聚程度

好的樊光弓負(fù)度就高。因此，遢要看照射角度。很多高”直的LED加非提高自身的樊射效率來逵到，而是把加;R照射

角度燮窄來宣琪。

室內(nèi)用軍只LED的光強(qiáng)一般焉500ucd-50med■而戶外用軍只LED的光強(qiáng)一般鷹焉100med-1000med）甚至1000med

以上。

贊光弓苗度焉led的光源可放射出12.571m光通量。

5）光通量（F，F(xiàn)lux）

篇一光源所放射出光能量的速率或光的流勤速率，:明光源彝光的能力的基本量，即光源每利瀚所彝出的可足

光量之余感和。軍位：流明（Lm:Lumen）。

造彳固量是封光源而言，是描述光源贊光^量的大小的，輿光功率等^。光源的光通量越大，劇凌出的光^越多封

於各向同性的光（即光源的光余泉向四面八方以相同的密度樊射），削JF=4n1（“禹彝光角度）。也就是，若光源

的I篇led，即^光通量焉4JT=12.561m。

人眼封不同遇I色的光的感^是不同的，此感夬定了光通量輿光功率的換算居解系。封於人眼最敏感的555nm的黃

^光，1W=6831m，也就是，1W的功率全部穗換成波是焉555nm的光，^683流明。道｛0是最大的光穗換效率，也

是定才黏直，因:S人眼射555nm的光最敏感。封於其他顏色的光，比如650nm的缸色，:1W的光僮相常於73流明，道是因

篇人眼罌摒工光不敏感的原因。封於白色光，要看情?兄了，因篇很多不同的光結(jié)橫的光都是白色的。例如LED的白光

、重視上的白光以及日光就差別很大，光不同。常用白光LED流明聚例：0.06Wf3-5LM,0.2W-13-15LM,1W-60-80LM

O

一f0100瓦（W）的燎泡可崖生17501m-而一支40w冷白日光燎管即可崖生31501m的光通量。

6）照度（E，Iluminance）軍位勒克斯即lx（以前叫l(wèi)ux）

即受照平面上接受光通量的密度，可用每一罩位面稹的光通量來測(cè)量。11m的光通量均勻分怖在1平方公尺（m2）

的表面，即崖生1勒克新（LUX，IX）的照度11m的光通量落在1平方英尺（ft2）的表面，其照度值:gl尺煩光（Footcandle

'fC）。桌面、工作面的照度不少於1501X。起居室的照明探用光^柔合的半直接型照明燎具較理想，其平均照度

J1蓬到1001X左右。和善嘉用的燎具功率可大些，照度鷹逵到2001X。

7）亮度

亮度是指物颼明暗的程度，定羲是軍位面稹的樊光強(qiáng)度。罩位：尼特（nit）

8）光效

光源贊出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源直方能的重要指襟，是以其所贊出光的流明除以其耗甯:量所得之

值。罩位：每瓦流明（Lm/w）。

光源效率（Lm/w）=流明（Lm）/耗重量（W）也就是每一瓦II力所褻出光的量，其數(shù)值越高表示光源的效率越高

，也越焉WJ能。所以效率通常是我修繇里常要考11的一彳固重要的因素。

9）波:R

光的色彩弓市弱燮化，是可以通謾資料來描述，道槿資料叫波:R。我年號(hào)能冕到的光的波;R,靶圉在380至780nm之^

。軍位：納米（nm）

波:ft分^:

RadiationBigGnenPunStandardYMtowSMSuperAMOrdno^Amber

ColorGMCGmnGr?enOr?nQ0，“4

???■Q⑥**.@

ColorCedeBlGPGSGYQSOSRRDHOw

WavelenoWnm)470528WT56S5706106606956325$6

03：波:R分^u

Wavelength(nm)RELATIVEINTENSITYVsWAVELENGTH(XP)

1—>430nm/Blue,470nm/Blue6—>655nm/Red

2—>568nm/YellowGreen7f660nm/superRed

3—*-585nm/Yellow8—*700nm/BrightRed

4—>610nm/Amper9—>GaAlAs880nm

5f635nm/Orange10fGaAs/GaAs&GaAlAs/GaAs940nm

10)II色性

光源封物醴本身^色呈垣的程度耦^^色性，也就是顏色逼真的程度；通常叫做〃^色指數(shù)〃，罩位：Ra。光源的

^色性是由^色指數(shù)來表明，它表示物ft在光下顏色比基型光(太隔光)照明畤IS色的偏蹄，能較全面反映光源的H

色特性。^色性高的光源封顏色表現(xiàn)事交好，我憑所見到的顏色也就接近自然色，^色性低的光源封顏色表垣較差，我

憑所見到的顏色偏差也率交大。國1除照明委員曾CIE把太隔的^色指數(shù)定篇100，各^光源的^色指數(shù)各不相同，如

:高H/內(nèi)燎色指數(shù)Ra=23，簧光燎管^色指數(shù)Ra=60~90。^色分刖槿：忠色：能正硅表現(xiàn)物^本來的顏色

需使用色指數(shù)(Ra)高的光源，其數(shù)值接近100，IB色性最好。

色座木票(CIE)

0.9

0.1

04050.60.7

?4:色座檄圜

11）色溫

光源樊射光的顏色輿黑颼在某一溫度下幅射光色相同日寺，黑艘的溫度耦:^春亥光源的色溫。罩位：^^文（k）。

色溫究就是指什麼？我知道，通常人眼所兄到的光，是由光的三原色^疊）系且成的7槿色光的光信普所^

成。色溫就是寡力用來量度光樂泉的顏色成分的。

用以^算光色成分的方法，是19世系己末由英閾物理擘家洛德?凱碉文所創(chuàng)立的，他制定出了一整套色溫^演

算法，而其具醴界定的檄型是基於以一黑醴幅射器所褻出來的波;R。

凱南文熬焉，假定某一觸黑物颼，能黃/揩落在其上的所有熱量吸收，而沒有損失，同畤又能麴JH各熱量生成的能量

全部以“光”的形式釋放出來的^，它便畬因受到熱力的高低而燮成不同的顏色。例如，常黑It受到的熟力相富於500

—550℃畤，就曾建成暗缸色，逵到1050—1150℃畤，就建成黃色……因而，光源的顏色成分是^^黑艘所受的熱力

溫度相卦的。只不謾色溫是用乳豳文（°K、也就是余色封溫度）的色溫里位來表示，而不是用據(jù)氏溫度（℃）軍位表

示的。在加熱徽境的遇程中，黑色的徽在煽溫中逐漸建成系工色，道便是黑醴理^的最好例子。富黑颼受到的熱力使它

能別放出光^中的全部可冕光波畤，它就由缸傅燮橙黃色、黃色最彳爰建成白色，通常我什號(hào)所用燎泡內(nèi)的金官^就相富於

道他黑颼。色溫晶十演算法就是根撼以上原理，用。K來表示受熱金翩余所放射出光^的色溫。根撼道一原理，任何光

的色溫是相富於上述黑醴散贊出同檄顏色日寺所受到的“溫度”。

顏色^^上是一槿心理物理上的作用。所有顏色印象的羥生，是由於日寺新畤^的光^在眼睛上的反，所以色溫

只是用來表示顏色的視受印象。據(jù)影人都知道：有光才有色，沒有光就沒有色。

彩色片的^^一，一般是根撼能黃J真^地官己^出某一特定色溫的光源照明來暹行的，分:B5500°K日光型、3200

°K燎光型等多槿。因而，據(jù)影家必須懂得探用典光源色溫相同的彩色I(xiàn)B搭，才畬得到型硅的色彩再現(xiàn)。如果光源的

色溫輿月蓼搭的色溫互相不平衡，就不曾封色彩迤行型碓的遢原。iiae，我福號(hào)就要靠濾光^來提升或降低光源的色溫，

使曝光修件輿醪搭擦定的色溫相匹配，才曾有型硅的色彩再現(xiàn)。而敷礁照相檄、撮像檄等要求暹行白平衡飄整，

上也就是封敷礁械器暹行拍搦璟境的基磁色溫定位。目的是同檄的：焉了色彩的舉碓再現(xiàn)。

如何型碓地迤行色溫定位？道就需要使用到“色溫音十”啦。一般情￥兄下，正午10黠至下午2黠，晴朗輾霎的天空

-在沒有太隔直射光的情況下，才票型日光大^在5200、5500。K。新^^影燎的色溫在3200°K；一般金島就；燎、照相篦

拍搦黑白照片使用的金鼎余燎以及一般的普通燎泡光的色溫大系勺在2800°K；由於色溫偏低，所以在逼槿情￥兄下拍搦的

照片^印出來以彳爰曾感到色彩偏黃色。而一般日光燎的色溫在7200~8500。K左右，所以在日光燎下拍撮的相片曾偏青

色。道都是因焉拍據(jù)琪境的色溫典拍提（檄器官殳定的色溫不封造成的。一般在印械上可以迤行^整。但如果拍據(jù)現(xiàn)埸

有日光燎也有金繇余燎的情沆，我成篇混合光源，道槿片子很^暹行^整。

不同光源琪境的相II色溫度。

光源色溫

北方晴空8000-8500k

除天6500-7500k

夏日正午隔光5500k

金J1鹵化物燎4000-4600k

下午日光4000k

冷色篁光燎4000-5000k

高屋汞燎3450-3750k

暖色管光燎2500-3000k

鹵素燎3000k

2700k

高噩幡1950-2250k

螭煩光2000k

光源色溫不同，光色也不同，色溫在3000k以下有溫暖的感受，逵到穗重的氧氛；色溫在3000k-5000k焉中^色

M，有爽快的感^；色溫在5000k以上有冷的感。

12）眩光

『昆野內(nèi)有亮度趣高的物it或強(qiáng)烈的亮度卦比，所造成的^^不舒遍稠焉眩光，眩光是影警照明品^的重要因素。

13）樊光角度

二趣醴彝光角度也就是其光^散射角度，主要靠二趣醴生筐畤加散射酎來控制，有三大:

A指向性。一般:g尖氧封裝，或是帶金腐反射腔封裝，且不加散射身1。樊光角度5°~20?；蚋?，具有很高

的指向性，可作局部照明光源用，或典光檢出器驕用以余且成自勤椀測(cè)系統(tǒng)。

B準(zhǔn)型。通常作指示燎用，其彝光角度焉20°~45。。

C散射型。道是視角較大的指示燎，彝光角度焉45°~90°或更大，散射剜的量較大。

LED的贊光角度是LEDJ1用崖品的重要參數(shù)。

14、同步性

雨他1或雨彳固以上LED燎在不規(guī)定畤^內(nèi)能正常按程式^定的方式建行，一般指內(nèi)控方式的LED燎，同步性是LED燎

化的基本要求。

15）防等級(jí)

IP防^等級(jí)是符燎具依其防鹿、防漏氧之特性加以分級(jí)，由雨他數(shù)字所系且成，第一數(shù)字代表燎具防廛、防止外

物侵人的等級(jí)（分0-6級(jí)），第二他數(shù)字代表燎具防漏氟、防水侵人的密封程度（分0-8級(jí)），數(shù)字越大表示其防^等

級(jí)越高。

16）光

光^是禊色光^謾色散系統(tǒng)（如棱、光柵）分光彳爰，被色散^的罩色光按波晨（或頻率）大小而依次排列的B1

案。

光波是由原子內(nèi)部建勤的甯子崖生的?各槿物^的原子內(nèi)部甯子的建勤情況不同，所以它儼樊射的光波也不同?

研究不同物^的凌光和吸收光的情況，有重要的理^和^除意羲，已成篇一『號(hào)事力的阜科——光?

吸收光言普高溫物艘褻出的白光（其中包含速^分彳布的一切波:R的光）通遇物，某些波房的光被物^吸收彳爰筐

生的光，叫做吸收光。例如，IS弧光燎贊出的白光通謾溫度較低的綱氯（在酒精燎的燎心上放一些食蜜，食蜜受

都分解就曹崖生箱氯），然彳爰用分光金竟來覲察，就曾看到在速^光的背景中有雨修挨得很近的暗^。道就是斜原子

的吸收光if?值得注意的是，各槿原子的吸收光^中的每一修暗方泉都跟^槿原子的樊射光If中的一脩明^相封JB?道

表明，低溫氧it原子吸收的光，恰好就是造槿原子在高溫畤褻出的光?因此，吸收光If中的（暗國泉），也是原子

的特徵后普方泉，只是通常在吸收光^中看到的特徵泉比明令泉光^中的少?

在我他1眼凄大部分光源所贊出的光皆通耦焉白光，系邱祭上肉眼看上去的不同光源所贊出的白光畬因色溫的高低而

呈現(xiàn)不同的解i色。光色愈偏盛，色溫愈高偏缸即色溫愈低。人的眼睛有畤曾被自己的感受所愚弄，感到差昊不大，

但在我fll拍據(jù)照片上，可以看到最直接的效果，比如在睛空下拍據(jù)的照片，可能畬贊藍(lán)贊冷，而在燎光下拍撮的照片

（不打光燧），曾呈垣明^暖的橙缸色。

17）色表

是指人眼直接覲察光源日寺所看到的顏色。街道高屋^燎贊出的光既亮且白，但?？吹奖徽丈涞娜说拿婵兹账翸l表灰

色，明高JE劍燎的色表她不差，但^色性不好。

18）平均毒命

指一批燎至50%的數(shù)量損壤日寺的小畤數(shù)。罩位：小日寺（h）。

19）系密潸毒命

在同畤考）1燎泡的損壤以及光束輸出衰減的狀況下，其粽合光束輸出減至特定的小疇數(shù)。室外的光源篇70%，室

內(nèi)的光源篇80%。

20）LED象素模系且

LED排列成矩障或肇段，^成才票型大小的模系且。室內(nèi)^示幕常用的有8*8象素模系且、8字7段數(shù)礁模^。戶外示

幕象素模系且有4*4、8*8、8*16象素等規(guī)格。戶外^示幕用的象素模系且因焉其每一象素由雨集以上LED管束^成，固又

耦其篇集管束模^。

21）象素（Pixel）典象素直^

LED^示幕中每一他可被罩褐控制的LED彝光罩元（黑占）耦焉象素（或象元）。象素直彳空§是指每一象素的直彳空，罩位

是毫米。

封於室內(nèi)^示幕，一般一■（固焉罩彳固LED，外形篇IH形。室內(nèi)^示幕象素直^校常兄的有§3.0、§3.75、§5.0、

§8.0等，其中以§3.75和§5.0最多。

在戶外璟境，焉提高亮度，增加視距，一他象素含有雨堡以上集束LED；由於雨堡以上集束LED一般不;形，固

戶外^示幕象素直^一般用雨雨象素平均距表示：口10、□”.5、口16、口22、口25。

22）黠fyj距、象素密度輿瓷哥］容量

LEDMH示幕的雨雨象素的中心距或量占f01距（DotPitch）；罩位面稹內(nèi)象素的數(shù)量稠焉象素密度；罩位面稹內(nèi)所含

II示內(nèi)容的數(shù)量容量。道三者本^是描述同一概念：距是優(yōu)雨雨象素^的距雕來反映象素密度，黠fW距

和象素密度是^示幕的物理腐性；^^容量即是象素密度的資gE承載能力的數(shù)量罩位。

距越小，象素密度越高，^容量越多，遹合覲看的距蹄越近。

距越大，象素密度越低，瓷制1容量越少，遹合覲看的距蹄越速。

23）解析度

LEDIM示幕象素的行列數(shù)稠篇LED^示幕的解析度。解析度是示幕的象素^量，它'決定了一臺(tái)^示幕的瓷容量

O

24）灰度

灰度是指象素裝光明暗燮化的程度，一槿基色的灰度一般有8方及至1024級(jí)。例如，若每槿基色的灰度焉256級(jí)-封

於曼基色彩色屏，其^示顏色:B256X256=64K色，亦稠^屏焉256色^示幕。

25）曼基色

琪今大多數(shù)彩色LED^示幕是曼基色彩色屏，即每一象素有雨彳固LED管芯：一篇缸光管芯，一^^光管芯。缸光

管芯亮畤^象素焉缸色，^光管芯亮畤^象素^^色，^^麗管芯同畤亮日寺象素焉黃色。其中^，系條耦焉基色。

26）全彩色

^基色再加上疊基色，三槿基色就橫成全彩色。由於橫成全彩色的藍(lán)色管和^^色管芯較貴，故目前全彩色

屏相螫寸較少。

下面篇主要的LED照明需要的性能指襟：

符

名耦M位la明

虢

光通量①流明Lm彝光艘每秒槿所贊出的光量之^和，即光通量

坎德

光弓苗Icd彝光if在特定方向軍位立醴角內(nèi)所樊射的光通量

拉

勒克

照度ELm/m2贊光If照射在被照物If罩位面稹上的光通量

斯

亮變L尼脫cd/m2彝光if在特定方向軍位立醴角罩位面稹內(nèi)的光通量

光效每瓦流明Lm/w18光源招1S能醇化扁光的能力，以樊出的光通量除以耗甯量來表示

平均毒

小畤指一批夕登至百分之五十的數(shù)量損壤畤的小畤數(shù)

叩

在同畤考感燎的損壤以及光束輸出衰減的狀?兄下，其粽合光束輸出減至一

特定的小畤數(shù)。

小畤

叩此比例用於室外的光源篇百分之七十，用於室內(nèi)的光源如日光燎即禹百分

之八十。

7、LED趣限參數(shù)的意羲

1）允常午功耗Pm:允常午加于LED雨端正向直流重屋典流謾它的重流之稹的最大值。超謾此值，LED樊熟、損壤。

2）最大正向直流1?流IFm:允言午加的最大的正向直流甯流。超遇此值可損壤二趣醴。

3）最大反向重屋VRm:所允^加的最大反向重屋。超謾此值，贊光二趣醴可能被擎穿損壤。

4）工作璟境topm:贊光二趣ft可正常工作的琪境溫度靶k。低於或高於此溫度靶圜，贊光二趣醴揩不能正常工作

,效率大大降低。

8、LED的分^

1）按裝光管贊光顏色分

按贊光管贊光顏色分，可分成缸色、橙色、^色（又^分黃^、和^^）、盛光等。另外，有的贊光二趣

醴中包含二槿或三槿顏色的晶片。

根撼贊光二趣艘出光霓攙或不攙散射、有色遢是輾色，上述各槿色的贊光二趣醴遢可分成有色透明、輾色透

明、有色散射和輾色散射四槿^型。散射型彝光二趣ft和逵於做指示燎用。

2）按裝光管出光面特徵分

按彝光管出光面特徵分H燎、方燎、矩形、面贊光管、倒」向管、表面安裝用微型管等。BI形燎按直^分篇02mm

、04.4mm、＜p5mm'w8mm、p10mm及320nlm等。

閾外通常用“T”，代表“Tube”，表示管狀的燎管直彳國，丁彳爰面的數(shù)字表示燎管直彳空；T8就是有8（0“T”，-ffl

“T”就是1/8英寸。

1英寸=25.4mm。那麼每一“V就是25.4+8=3.175mm

如：T8燎管：T8燎管的直彳里就是（8/8）x25.4=25.4mm[T8的剛好是直徑一英寸的燎管]

3）徙樊光強(qiáng)度角分海圃來分有三^:

（1）高指向性。一般焉尖^琪氧封裝，或是帶金匾反射腔封裝，且不加散射豫I。半值角篇5。?20。或更小，具有

很高的指向性，可作局部照明光源用，或輿光檢出器聊用以系且成自勤檢測(cè)系統(tǒng)。

（2）才票型型。通常作指示燎用，其半值角篇20°?45。。

（3）散射型。道是視角較大的指示燎，半值角焉45。?90?；蚋螅⑸淅鞪的量較大。

4）按樊光二趣It的結(jié)情分

按彝光二趣醴的結(jié)情分有全璟氧包封、金腐底座璟氧封裝、陶瓷底座璟氧封裝及玻璃封裝等結(jié)橫。

5）按裝光強(qiáng)度和工作重流分

按樊光強(qiáng)度和工作甯流分有普通亮度的LED（彝光弓苗度lOmcd）；把樊光強(qiáng)度在10?lOOmcdf^的叫高亮度彝光二趣

H。逢到或超遇lOOmcd的耦超高亮度。

一般LED的工作重流在十黑mA至黑十mA，而低重流LED的工作重流在2mA以下（亮度輿普通彝光管相同）。

6）按照封裝式檬和用途分

★SMD型LED

SMD是目前LED最新的樊展，目前主要被愿用於3c科技商品上，如手械螯幕背光源.音警背光源.手械按維光源.汽

事面板背光源.甯器按^^虢燎等鷹用上，照射角度大所以光束能別均勻^散，但是裂作成本趣高！

表面貼裝二趣颼或表面貼裝元器件都是他的叫法，道他事面也有多中^別：

按形狀大小分：0603、0805、1210、5060、1010等等，一般SMD都是菱形的，所以其叫法都是根獴是*寞的尺寸來

叫，行渠善用的都是英寸，不是毫米，也有用毫米叫的，不如1608(1.6*0.8mm)等。

彝光色和醪醴的槿^和LAMPLED崖品一檄，只是崖品的形狀彝生了很大的建化。

★L(fēng)AMP型LED

LAMP的H稹大且照射角度較小因而光束篇聚光型，主要鷹用在戶外看板.指示燎.甯:器虢燎.交通虢。

有叫它P2崖品的、也有叫它插件LED的，不管怎麼檬只要是直插式的都^輿一槿。而LED槿^裹面遢有很多槿：

按醪醴形狀分：3mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm、方形、楠BJ形、墓碑形、逮有一些特殊形狀等等；

按顏色分：輾色透明、有色透明、有色散射、瓢色散射等；

按顏色分：條工色(red)'橙色(orange)'黃色(yellow)'黃魅色(greenyellow)、余條色(green)'疊

^色(bluegreen)、疊色(blue)、紫色(pink)、紫外^(uv)、白色(white)、缸外^等等；

★食人龜型LED

食人角、即是兼具了SMD及LAMP的僵黠，且照射角度也比LAMP大，加上防水技循i成熟，且熱有高亮度'省重力、＞

毒命的特性，可封J1汽聿室內(nèi)燎敕大之隼槿，超^^量超低格已成篇目前市埸上最物美慎廉的最佳隼內(nèi)照明逗攆，

而因技征亍已成熟所以裝作成本較SMD便宜，目前均被廉泛的用在汽事照明系統(tǒng)，物超所值所以深受^隼族的喜愛。

道他［是因LED的贊光效率不能滿足汽隼使用其要求，所以就^了道他羥品，是小功率崖品，其^勤重流一般在

50MA、一般LED用的20MA，最高甯流可以連到70mA，就是因篇其散熱比較好，一般用在汽隼接尾燎。

★大功率(powerled)

現(xiàn)有照明的LED羥品,它有以下分^：

按功率分：lw、3w、5w、等等

按］I部贊光透余競(jìng)分:平、聚光、酒杯形狀等

按工蓼遢有^基板的和防luminous的。

★數(shù)碉管(Display)

最早用在來做^示幕和數(shù)礁骸示用的：

按外形分：1位、2位、3位、4位等等

表面顏色：灰面黑月蓼的、也有黑面白IB的，等等

固性：共除、共隔

顏色也和LAMPLED一檬可以做很多槿^。

★站彈(LEDDotMatrix)

道低［崖品和數(shù)礁管差不多，都是鷹用在瓷示的。其［W距和孔的直彳國有改燮都是不同的筐品，現(xiàn)在一?般分5*7

和8*8的，其色有罩色、曼色、三基色的等等。

按顏色分：mW，曼基色，三基色等；

按孔的直^分:①2.0，①3.0，03.75，①5.0等；

按黠數(shù)分：5*7，8*8，16*16等

遢有一一些其他的崖品：如|U元管(cluster)'測(cè)光源(LEDSideLightSource)、缸外^接收和彝射崖品(Infrared

&Photodiode)等等。

缸外^(IRLED)—＞三元晶片(GaAlAs/GaAs)，波:R940nm，工作重JE/重流1.3V/50mA，遙控器用的比較多。

缸外^(IRLED)—＞三元晶片(GaAlAs)，波:R850nm，工作重屋/霜流1.5V/50mA，缸外視器助照明。

正缸光LED—＞三元晶片(GaAlAs)，波:R660nm，工作甯屋/甯流1.7、2.0V/20mA，亮度敕低，衰減快，用途少。

缸光LED—＞四元晶片(AlGalnP)，波是630nm，工作重屋/重流1.8、2.2V/20mA，亮度高，毒命;M，一般用來取代

正缸光'用途有^的缸燎、汽檄聿尾燎煞隼燎、全彩LED看板的缸光……等。

橘光LED—＞四元晶片(AlGalnP)，波是610nm，工作甯屢/甯流1.8、2.2V/20mA，亮度高但用途少。

黃光LED—＞四元晶片(AlGalnP)，波晨592nm，工作重屢/重流1.8~2.2V/20mA，亮度高，毒命是，用途有

的黃燎、汽檄隼方向燎????等。

黃^光LED—＞四元晶片(AlGalnP)，波:R570nm，工作重屋/甯流1.8~2.2V/20mA，亮度較低但用途不少，甯月管檄

鼓雷源燎、^色字幕檄-.等。

草^光LED—＞GAN晶片(InGaN/SiC)，波房525nm，工作重屋/霜流3.0~3.6V/20mA，亮度高，用途大部分是全彩

LED看板的^光。

^光LED—＞GAN晶片(InGaN/Si。，波是515nm，工作甯Jg/重流3.0'3.6V/20mA，亮度高，一般用途。

青^光LED—＞GAN晶片(InGaN/SiC)，波是525nm，工作重屋/霜流3.0~3.6V/20mA，亮度高，大部分用在

的知燎。

盛光LED—＞GAN晶片(InGaN/SiC)，波:g470nm，工作霜懿/霜流3.0~3.6V/20mA，亮度高，用途很廉，包括全彩

LED看板的盛光。

白光LED—＞GAN晶片(InGaN/SiC)，工作甯屢/重流3.0~3.6V/20mA，亮度高毒命;g，光色穩(wěn)定不為，蝶＞現(xiàn)在已系圣

可以做小顯域照明之用，明年^始招曾全面取代中小型LCD面板的冷除趣管常背光源。

9、LED的遹用靶圉和各用

LED照明燎具裹，底燎，吊燎，投射燎等裝官年用，反射用途的LED照明燎具可以完全瞞任於任何埸合，包括美循亍^

，博物篦等封顏色度要求較高的埸所。但是螯寸於商埸，嘉字^等大規(guī)模^施來^，作篇大靶凰照明的LED燎具雎然已

生，但是其指向性(LED晶片褻出的光是直^，贊散性不好)太高，造成大面稹內(nèi)言殳言十平均的照度很困^。燎管型

LED照明燎具排列謾密，1殳言十成本謾高，失去^能效果。因此，現(xiàn)隋段裝^用途埸合，LED照明燎具完全可用，大面稹

室內(nèi)照明遢不成熟。

分^材料愿用領(lǐng)域

家重、瓷IH崖品、通筐品、消

傅統(tǒng)亮度GaP、GaAsP、AlGaAs

費(fèi)性霜子iS品

可見光LEDAlGalnPOl、橙、黃光）大型看板、交通虢志、背光源、

(450~780nm)汽串第三煞隼燎

高亮度GalnN儲(chǔ)、^光）

GalnN+簧光粉（白光）照明用

LED的J1用主要可分焉三大^:LCD屏背光、LED照明、LED骸示。

1）小尺寸1.5寸到3.5寸LCD屏的背光：

例如手檄、PDA、MP3/4等便揣言殳借的LCD屏都需要LED來背光。

2）7寸LCD屏的背光（如數(shù)碣相框）：

3）大尺寸LCD屏的背光（如LCDTV/Monitor＞本甯腌5）:

目前大部分LCDTV/Monitor、睪言己本甯^的LCD屏是探用的CCFL螯光燎管做背光，因CCFL毒命、璟保等不利原因

目前正朝向探用LED背光樊展。按LCD屏的尺寸大小一般需要數(shù)十彳固到上百彳固白光LED做背光，而其LED^勤IC市埸潛力

揩畬很大。

4）LED手重筒：

小功率LED手雷筒、強(qiáng)光LED手雷筒、LED5O。

5）LED草地燎：

6）LED照明：

照明^^白^燎、日光燎，到垣在比較普遍的^能燎，再下f0隋段就是LED照明燎的普及了，道事需要超高

亮度的LED，超畏毒命、趣低功耗符是LED燎很大的僵勢(shì)，同疇成本考J意