1、LED發光機理:PN結的端電壓構成必定勢壘,當加正向偏置電壓時局壘降低,P區和N區的大都載流子向對方渙散。因為電子搬遷率比空穴搬遷率大得多,所以會呈現許多電子向P區渙散,構成對P區少量載流子的寫入。這些電子與價帶上的空穴復合,復合時得到的能量以光能的方法開釋出去。這便是PN結發光的原理。
2、LED發光功率:通常稱為組件的外部量子功率,其為組件的內部量子功率與組件的取出功率的乘積。所謂組件的內部量子功率,正本便是組件自身的電光變換功率,首要與組件自身的特性(如組件資料的能帶、缺點、雜質)、組件的壘晶構成及構造等有關。而組件的取出功率則指的是組件內部發作的光子,在通過組件自身的吸收、折射、反射后,實習在組件外部可丈量到的光子數目。因而,關于取出功率的要素包含了組件資料自身的吸收、組件的幾許構造、組件及封裝資料的折射率差及組件構造的散射特性等。而組件的內部量子功率與組件的取出功率的乘積,便是悉數組件的發光作用,也便是組件的外部量子功率。前期組件翻開會集在前進其內部量子功率,首要方法是通過前進壘晶的質量及改動壘晶的構造,使電能不易變換成熱能,進而直接前進LED的發光功率,然后可取得70%擺布的理論內部量子功率,可是這么的內部量子功率簡直現已挨近理論上的極限。在這么的情況下,光靠前進組件的內部量子功率是不或許前進組件的總光量的,因而前進組件的取出功率便變成首要的研討課題。如今的方法首要是:晶粒外型的改動——TIP構造,外表粗化技能。
3、LED電氣特性:電流操控型器材,負載特性相似PN結的UI曲線,正導游通電壓的極小改動會致使正向電流的很大改動(指數等級),反向漏電流很小,有反向擊穿電壓。在實習運用中,應挑選 。LED正向電壓隨溫度添加而變小,具有負溫度系數。LED耗費功率 ,一有些轉化為光能,這是咱們需求的。剩余的就轉化為熱能,使結溫添加。宣告的熱量(功率)可標明為 。
4、LED光學特性:LED供應的是半寬度很大的單色光,因為半導體的能隙隨溫度的上升而減小,因而它所發射的峰值波長隨溫度的上升而添加,即光譜紅移,溫度系數為+2~3A/ 。LED發亮光度L與正向電流 近似成份額: ,K為份額系數。電流增大,發亮光度也近似增大。別的發亮光度也與環境溫度有關,環境溫度高時,復合功率降低,發光強度減小。
5、LED熱學特性:小電流下,LED溫升不顯著。若環境溫度較高,LED的主波長就會紅移,亮度會降低,發光均勻性、一起性變差。分外點陣、大顯現屏的溫升對LED的牢靠性、安穩性影響更為顯著。所以散熱計劃很要害。
6、LED壽數:LED的長時刻作業會光衰致使老化,分外對大功率LED來說,光衰疑問愈加嚴峻。在衡量LED的壽數時,只是以燈的損壞來作為LED壽數的結尾是遠遠不行的,應當以LED的光衰減百分比來規矩LED的壽數,比方35%,這么更有含義。
7、大功率LED封裝:首要思考散熱和出光。散熱方面,用銅基熱襯,再聯接到鋁基散熱器上,晶粒與熱襯之間以錫片焊作為聯接,這種散熱方法作用較好,性價比照高。出光方面,選用芯片倒裝技能,并在底面和周圍面添加反射面反射出糟蹋的光能,這么能夠取得更多的有消出光。
8、白光LED:類天然光譜白光LED首要有三種:榜首種是比照老練且已商業化的藍光芯片+黃色熒光粉來取得白光,這種白光本錢最低,可是藍光晶粒發光波長的偏移、強度的改動及熒光粉涂布厚度的改動均會影響白光的均勻度,并且光譜呈帶狀較窄,顏色不全,色溫偏高,顯色性偏低,燈火對雙眼不柔軟不諧和。人眼通過進化最習氣的是太陽光,白熾燈的接連光譜是最佳的,色溫為2500K,顯色指數為100。所以這種白光還需求改進,比方加多發光進程來改進光譜,使之接連且滿意寬。第二種是紫外光或紫光芯片+紅、藍、綠三基色熒光粉來取得白光,發光原理相似于日光燈,該方法顯色性非常好,并且UV-LED不參加白光的配色,所以UV-LED波長與強度的不堅定關于配出的白光而言不會分外地活絡,并可由各色熒光粉的挑選和配比,調制出可接受色溫及演色性的白光。但相同存在所用熒光粉有用轉化功率低,分外是赤色熒光粉的功率需求大崎嶇前進的疑問。這類熒光粉發光安穩性差、光衰較大、協作熒光粉紫外光波長的挑選、UV-LED制造的難度及抗UV封裝資料的開發也是需求打敗的艱難。第三種是運用三基色原理將RGB三種超高亮度LED混構成白光,該方法的長處是不需通過熒光粉的變換而直接配出白光,除了可防止熒光粉變換的扔掉而得到較佳的發光功率外,更能夠分隔操控紅、綠、藍光LED的發光強度,抵達全彩的變色作用(可變色溫),并可由LED波長及強度的挑選得到較佳的演色性。但這種方法的疑問是綠光的變換功率低,混光艱難,驅動電路計劃凌亂。別的,因為這三種光色都是熱源,散熱疑問更是其它封裝方法的3倍,添加了運用上的艱難。 偏振LED和三波長全彩化的白光LED將是將來的翻開方向。
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