LED照明基础 LED日光灯厂家 宁波真明丽照明有限公司提供.ppt

* * 谢谢！ * 重点是什么？？ * * LED的光学特性——中心波长 峰值波长 质心波长 * * LED光特性 光通量是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣。 光通量为LED向各个方向发光的能量之和，它与工作电流直接有关。 随着电流增加，LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明（lm）。 LED向外辐射的功率——光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流源大小有关。 * * 总光通量的测量——积分球法 积分球法 使用积分球将使LED总 通量的测量更加简单。 带有两个入射孔和一个 于探测器的出射孔 的积分 测量可对待测LED的自吸 进行修正。 * * * * LED光特性 发光效率 LED效率有两种 内部效率：pn结附近由电能转化成光能的效率。内部效率只用来分析和评价芯片优劣的特性 外部效率：辐射到外部的效率。 发光效率：辐射出光能量（发光量）与输入电能之比量子效率 η=发射的光子数/pn结载流子数 流明效率：LED的光通量/外加耗电功率 流明效率是评价具有外封装LED特性，LED的流明效率高指在同样外加电流下辐射可见光的能量较大，故也叫可见光发光效率。 理论计算中，最大的流明下来率为628lm/W。同此相比，LED未来的发展前景很广阔。 * * LED光特性 几种常见色光的效率对比 LED λp 材料 可见光发光效率（lm/w） 外量子效率 发光颜色 （nm） 最高值 平均值 红光 700 GaP:Zn-O 2.4 12 1~3 660 GaAlAs 0.27 0.5 0.3 650 GaAsP 0.38 0.5 0.2 黄光 590 GaP:N-N 0.45 0.1 　 绿光 555 GaP:N 4.2 0.7 0.015~0.15 蓝光 465 GaN 　 10 　 白光 谱带 GaN+YAG 小芯片1.6 　 　 大芯片18 * * LED光特性 品质优良的LED要求向外辐射的光能量大，向外发出的光尽可能多，即外部效率要高 . LED向外发光仅是内部发光的一部分，总的发光效率应为η=ηiηcηe ， ηi向为p、n结区少子注入效率 ηc为在势垒区少子与多子复合效率 ηe为外部出光（光取出效率）效率。 * * LED光特性 由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。当芯片发出光在晶体材料与空气界面时（无环氧封装）若垂直入射，被空气反射，反射率为（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体本身对光有相当一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。 * * LED光特性 如何提高外部出光效率ηe？ 1.用折射率较高的透明材料覆盖在芯片表面 2.把芯片晶体表面加工成半球形 3.用Eg大的化合物半导体作衬底以减少晶体内光吸收。有人曾经用n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽，可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。 * * LED光特性 发光亮度 亮度是LED发光性能又一重要参数，具有很强方向性。其正法线方向的亮度，指定某方向上发光体表面亮度等于发光体表面上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量，单位为cd/m2 或Nit。 LED亮度与外加电流密度有关，电流密度增加发光亮度也近似增大。 LED亮度还与环境温度有关，环境温度升高，复合效率下降，发光亮度减小。当环境温度不变，电流增大足以引起pn结结温升高，温升后，亮度呈饱和状态。 * * LED光特性 老化：LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。器件老化程度与外加恒流源的大小有关。外加恒流源越大老化越快。 寿命：通常把亮度降到初始亮度一般所经历的时间称为二极管的寿命。 测量方法：给LED通以一定恒流源，点燃103 ~104 小时后，先后测得BO ，Bt=1000~10000，代入Bt=BO e-t/τ求出τ；再把Bt=1/2BO代入，可求出寿命t。 长期以来总认为LED寿命为106小时，这是指单个LED在e=20mA下。随着功率型LED开发应用，国外学者认为以LED的光衰减百分比数值作为寿命的依据。如LED的光衰减为原来35%，寿命＞6000h。 * * LED热学特性 LED的光学参数与pn结结温有很大的关系。一般工作在小电流IF＜10mA，或者10~20 mA长时间连续点亮LED温升不明显。若环境温度较高，LED的主波长或λp 就会向长波长漂移，BO也会下降，尤其是点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响应专门设计散射通风装置。 LED的主波长随温度关系可表示为λp（ T′）=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃由式可知，每当结温升高10℃，则波