LED-基礎(chǔ)知識-課件

LED基礎(chǔ)知識

ＬＥＤ基礎(chǔ)培訓(xùn)

目錄一、術(shù)語和定義二、led的測試三、光學(xué)基本知識LED基礎(chǔ)知識一、術(shù)語和定義

LED基礎(chǔ)知識1.1發(fā)光二極管LED除半導(dǎo)體激光器外，當電流激勵時能發(fā)射光學(xué)輻射的半導(dǎo)體二極管。嚴格地講，術(shù)語LED應(yīng)該僅應(yīng)用于發(fā)射可見光的二極管；發(fā)射近紅外輻射的二極管叫紅外發(fā)光二極管（IRED,InfraredEmittingDiode）；發(fā)射峰值波長在可見光短波限附近，由部份紫外輻射的二極管稱為紫外發(fā)光二極管；但是習慣上把上述三種半導(dǎo)體二極管統(tǒng)稱為發(fā)光二極管。LED基礎(chǔ)知識1.2光軸Opticalaxis最大發(fā)光（或輻射）強度方向中心線。

LED基礎(chǔ)知識1.3）正向電壓VFForwardvoltage通過發(fā)光二極管的正向電流為確定值時，在兩極間產(chǎn)生的電壓降。1.4）反向電流IRReversecurrent加在發(fā)光二極管兩端的反向電壓為確定值時，流過發(fā)光二極管的電流。

LED基礎(chǔ)知識1.5反向電壓VRReversevoltage

被測LED器件通過的反向電流為確定值時，在兩極間所產(chǎn)生的電壓降。1.6光通量ΦvLuminousflux

通過發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時，器件光學(xué)窗口發(fā)射的光通量。1.7輻射功率ΦeRadiantpower

通過發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時，器件光學(xué)窗口發(fā)射的輻射功率。1.8發(fā)光（或輻射）強度IvLuminous（orRadiant）intensity

光源在單位立體角內(nèi)發(fā)射的光（或輻射）通量，可表示為Iv=dΦ/dΩ。LED基礎(chǔ)知識1.9發(fā)光（或輻射）強度IvLuminous（orRadiant）intensity

光源在單位立體角內(nèi)發(fā)射的光（或輻射）通量，可表示為Iv=dΦ/dΩ。1.10半強度角θ1/2Half-intensityangle

在發(fā)光（或輻射）強度分布圖形中，發(fā)光（或輻射）強度大于最大強度一半構(gòu)成的角度（見圖2）。

LED基礎(chǔ)知識1.11光譜特性

1.11.1峰值發(fā)射波長λpPeak-emissionwavelength

光譜輻射功率最大的波長。

1.11.2光譜輻射帶寬ΔλSpectralradiationbandwith

光譜輻射功率大于等于最大值一半的波長間隔。

LED基礎(chǔ)知識二、led的測試LED基礎(chǔ)知識

LED基礎(chǔ)知識LED基礎(chǔ)知識點測機按鍵說明LOAD使Chuck到Load的位置方便上下晶片VACCUM控制真空CENTER由Load的位置到CCD位置，或可往返CCD與點測中心相對位置C.SET(Chuckset)CCD聚焦高度或針點高度THETA+位置轉(zhuǎn)盤調(diào)整Chuck角度使晶片平行THETA+2.PT2點定一直線，找到晶片一切割道設(shè)A點用搖桿移動晶片并在同一切割道設(shè)B點按SETChuck會自動調(diào)整角度C.U/D(Chuckupanddown)Chuck從Base上升到Contact位置使晶片與針接觸C.U/D+C.ADJ+位置轉(zhuǎn)盤調(diào)整Chuck高度每格10um順時針上升逆時針下降START開始測試CHECK暫停ABORT取消INDEX步進LED基礎(chǔ)知識三、光學(xué)基本知識LED基礎(chǔ)知識一、光是什么人們對事物的本質(zhì)和規(guī)律的認識，都是從認識其現(xiàn)象開始的。

首先人們認識到光是一種自然現(xiàn)象，即我們注意到不同物體有不同顏色、亮度。人眼所見的物體要么本身發(fā)光，要么反射來自其它地方的光。除此之外，光還能使物體發(fā)熱，即光具有能量。人類對光的研究，最初主要是試圖回答“人怎么能看見周圍的物體？”之類問題。為了解釋這些現(xiàn)象，人們通過大量觀察、實驗來證實自己的推測，約在公元前400多年(先秦時代)，中國的《墨經(jīng)》中記錄了世界上最早的光學(xué)知識。它有八條關(guān)于光學(xué)的記載，敘述影的定義和生成，光的直線傳播性和針孔成像，并且以嚴謹?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡物和像的關(guān)系.在不斷積累的基礎(chǔ)上逐漸形成了對光學(xué)的研究。

光的現(xiàn)象(投影)

光的現(xiàn)象(小孔成像)LED基礎(chǔ)知識光學(xué)的基本概念光學(xué)是研究光的傳播以及它和物質(zhì)相互作用問題的學(xué)科狹義來說，光學(xué)是關(guān)于光和視見的科學(xué)，optics(光學(xué))這個詞，早期只用于跟眼睛和視見相聯(lián)系的事物。而今天，常說的光學(xué)是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線的寬廣波段范圍內(nèi)的，關(guān)于電磁輻射的發(fā)生、傳播、接收和顯示，以及跟物質(zhì)相互作用的科學(xué)。

光學(xué)是物理學(xué)的一個重要組成部分，也是與其他應(yīng)用技術(shù)緊密相關(guān)的學(xué)科。任何一門物理學(xué)科，都必須解決研究對象的兩個問題：是什么？怎么樣？研究光的本質(zhì)，必須從其現(xiàn)象開始，而其現(xiàn)象，則表現(xiàn)在光與不同材質(zhì)、不同尺度的物體相互作用時，表現(xiàn)出不同的特性。因而，在不同的研究階段，人們對光的認識也是不同的。

LED基礎(chǔ)知識光學(xué)發(fā)展的歷史光學(xué)是一門有悠久歷史的學(xué)科，它的發(fā)展史可追溯到自《墨經(jīng)》開始2000多年前。公元11世紀阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡。17世紀上半葉，斯涅耳和笛卡爾將光的反射和折射的觀察結(jié)果，歸結(jié)為今天大家所慣用的反射定律和折射定律。1665年，牛頓進行太陽光的實驗，它把太陽光分解成各種顏色

同時，根據(jù)光的直線傳播性，他認為光是一種微粒流。微粒從光源飛出來，在均勻媒質(zhì)內(nèi)遵從力學(xué)定律作等速直線運動。牛頓用這種觀點對折射和反射現(xiàn)象作了解釋。

惠更斯是光的微粒說的反對者，他創(chuàng)立了光的波動說。提出“光同聲一樣，是以球形波面?zhèn)鞑サ摹薄Ｔ?8世紀，光的微粒流理論和光的波動理論都被粗略地提了出來，但都不很完整。在20世紀初，人們一方面從光的干涉、衍射、偏振以及運動物體的光學(xué)現(xiàn)象確證了光是電磁波；而另一方面又從熱輻射、光電效應(yīng)、光壓以及光的化學(xué)作用等無可懷疑地證明了光的量子性——微粒性。人們在深入入研究微觀世界后，才認識到光具有波粒二象性，愛因斯坦是其中的代表性人物。LED基礎(chǔ)知識

光的本質(zhì)和特性光是電磁波中的可見光部分光具有波粒二象性光在勻質(zhì)物體中沿直線傳播，其振動方向與傳播方向垂直，在空氣中光的傳播速度約為30萬公里每秒光波的兩個相鄰波峰或波谷間的距離為波長，其單位是納米(1m=103mm=106um=109nm=1010埃)可見光波長范圍從390nm的紫色光到770nm的紅色光LED基礎(chǔ)知識電磁波譜線頻率v

與波長l的關(guān)系:----真空中的光速可見光譜LED基礎(chǔ)知識光具有波粒二象性光的反射與折射(微粒性)反射折射LED基礎(chǔ)知識光的干涉與衍射(波動性)光具有波粒二象性LED基礎(chǔ)知識波動性 粒子性光具有波粒二象性LED基礎(chǔ)知識光學(xué)研究分類我們通常把光學(xué)分成幾何光學(xué)、物理光學(xué)、量子光學(xué)及現(xiàn)代光學(xué)：一、幾何光學(xué)：以光的直線傳播規(guī)律為基礎(chǔ)，主要研究各種成像光學(xué)儀器的理論。二、物理光學(xué)：研究光的電磁理論和傳播規(guī)律，特別是干涉、衍射、偏振的理論和應(yīng)用。所以也稱為波動光學(xué)。三、量子光學(xué)：以光的量子理論為基礎(chǔ)，研究光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律，如光電效應(yīng)的研究。四、現(xiàn)代光學(xué)：以激光問世為標志，與許多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域緊密結(jié)合，派生了許多新的分支學(xué)科。LED基礎(chǔ)知識幾何光學(xué)的基本定律

1、光的直線傳播定律２、光的反射定律３、光的折射定律4、光的可逆性LED基礎(chǔ)知識幾何光學(xué)基本定律

1）.光的直線傳播(rectilinearpropagation)定律:

光在均勻媒質(zhì)中沿直線傳播。

現(xiàn)象：

(1)投影(shadow);

(2)針孔成像(pinholeimaging)LED基礎(chǔ)知識幾何光學(xué)基本定律2）

光的反射(reflection)定律

定律：光在遇到物體時會反射,反射角等于入射角.

應(yīng)用舉例:鏡子、潛望鏡

LED基礎(chǔ)知識反射定律的討論：

反射角只決定于入射角，與波長及媒質(zhì)無關(guān)反射面可以是任意形狀，光滑或粗糙；反射的應(yīng)用----反射棱鏡；角錐棱鏡(Cornerprism):反向作用LED基礎(chǔ)知識后反射直角棱鏡光線進入棱鏡,依次經(jīng)三直角面反射后,出射光線與入射光線反向平行

后反射鏡又稱四面直角體,空間一定范圍的光線,依次經(jīng)三個相互垂直的平面反射后,出射光線的方向與入射光線的方向相反.這種棱鏡在激光諧振腔中可以代替高反射介質(zhì)鏡;在激光測距中把它當作被測目標的反射器,不僅減少能量損失,而且減少了瞄準調(diào)整的困難;在高速公路上,這樣的四面體常用來作“無源路燈”.LED基礎(chǔ)知識五角棱鏡直角棱鏡：對著光看，反射后圖像上下方位對調(diào)LED基礎(chǔ)知識五脊棱鏡波羅棱鏡使像轉(zhuǎn)過900

借助光在棱鏡中的全反射，改變光進行的方向.棱鏡被廣泛應(yīng)用在各種光學(xué)儀器中和各種實驗光路中.由于全反射時光能量能完全返回原介質(zhì),所以它比鍍鋁或鍍其他介質(zhì)膜的反射鏡更優(yōu)越,后者的反射面上對光能量有一定的吸收.LED基礎(chǔ)知識90０450組合波羅棱鏡，望遠鏡正像系統(tǒng),使像面旋轉(zhuǎn)1800下頁上頁LED基礎(chǔ)知識Dove棱鏡----(圖像上下方位對調(diào))LED基礎(chǔ)知識3）

光的折射(refraction)定律兩種媒質(zhì)n1和n2，入射光線從媒質(zhì)1射到分界面上。

n1n2i1i1’i2入射面：由入射光線與法線構(gòu)成的平面定律：1）反射線和折射線在入射面內(nèi)2）

（Snell'slaw）；

折射.swf幾何光學(xué)基本定律

LED基礎(chǔ)知識折射定律的討論：

光密媒質(zhì)（densermedium）--折射率大的媒質(zhì)；

光疏媒質(zhì)（rarermedium）--折射率小的媒質(zhì)；定義：（1）光從光疏進入光密時：由n1n2i1i2LED基礎(chǔ)知識(2)光從光密進入光疏時：n1n2i1i2時,----臨界角（criticalangle）當i1>臨界角ic時，發(fā)生全內(nèi)反射（totalinternalreflection）LED基礎(chǔ)知識(3)全反射的應(yīng)用—全反射棱鏡和光纖（opticalfiber）n半徑包裹層n1n2LED基礎(chǔ)知識棱鏡與色散（Dispersion）

介質(zhì)的折射率:不同顏色（波長）的光在介質(zhì)中的傳播速度v不同因為不同波長光的折射率不同

色散一束白光入射時，不同波長的折射角不同折射定律的討論：

LED基礎(chǔ)知識折射定律的討論:

平行的日光光束經(jīng)三棱棱折射后，因?qū)ΣＡд凵渎什煌稚⒊杉t、橙、

黃、綠、青、藍、紫等七色光的現(xiàn)象稱光之色散。

紅光經(jīng)棱鏡，偏向最小,其折射率亦小，紫光最大，折射率亦大。棱鏡與色散（Dispersion）

牛頓的色散實驗LED基礎(chǔ)知識折射定律的討論:自然界的色散現(xiàn)象彩虹LED基礎(chǔ)知識光的顏色

1、光是由7種顏色的波組成的LED基礎(chǔ)知識光的顏色

1、人眼的視覺解析（三原色）在前面的內(nèi)容中，我們已經(jīng)了解到色彩其實是由可見光波波長和頻率，而人的眼睛之所以對色彩有反應(yīng)？通過醫(yī)學(xué)解剖發(fā)現(xiàn)，人的眼睛視網(wǎng)膜是由兩種不同的細胞所組成：『柱狀-ROD』細胞負責感光，『錐狀–cone』細胞負責感色。其中錐狀細胞有3種不同受體，即對紅色（R）、綠色（G）和藍(B）色敏感。后來，這三色被定義為三原色。LED基礎(chǔ)知識光的顏色

1、人眼的視覺解析（三原色）視網(wǎng)膜細胞結(jié)構(gòu)LED基礎(chǔ)知識光的顏色

顏色的表示方法（色度圖）１、色調(diào)２、飽和度３、明亮度LED基礎(chǔ)知識『色溫』的概念，由19世級英國物理學(xué)家威廉·湯姆遜·凱爾文（WilliamThomsonBaronKelvin1824-1907）制定，方法為量測一黑體（如低溫鐵塊）不斷升溫后所呈現(xiàn)出的顏色。此一概念的想法是熱量（能量）以『光』的形式釋放出來時，不同溫度高低將形成不同的顏色。凱氏經(jīng)過不斷的實驗發(fā)現(xiàn)，光源顏色確實與該黑體所受之溫度是對應(yīng)的，因此色溫亦以凱爾文(K)為單位表示絕對溫度高低。例子:在打鐵的過程中，黑色的鐵在火爐中逐漸變成紅色，或者火焰隨著溫度升高而變成『青藍色』（此所謂：爐火純青）。色溫的應(yīng)用在日常生活中是很廣泛的，如日光燈與鎢絲燈照明顏色不同，在攝影及顯微攝影中，色溫也是需要經(jīng)常需要了解和注意的概念。光的顏色色溫

LED基礎(chǔ)知識4）

光的可逆性在反射和入射定律中，光線如果沿反射和折射方向反向入射時，則相應(yīng)的反射和折射光將沿原來的入射光的方向逆向返回,既光路是可逆的。

幾何光學(xué)基本定律

OOLED基礎(chǔ)知識透鏡成像原理凸透鏡和凹透鏡中間比邊緣后的透鏡稱為凸透鏡，凸透鏡對光線有匯聚作用。

中間比邊緣薄的透鏡稱為凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用。LED基礎(chǔ)知識透鏡成像原理凸透鏡和凹透鏡凸透