1、对LED的基本介绍一、LED的基本结构介绍二、LED的种类三、LED的特性四、LED的发展及其前景,一、LED的基本结构介绍,1.1 PN结及其发光原理1.2 LED芯片的结构总概：LED的内部结构实际上就是半导体PN结，LED器件具有PN结的一般特性正向导通、反向截止与击穿特性。在一定条件下具有发光特性。,1.1 PN结及其发光原理,P,N,空间电荷区,1、浓度差引起载流子的扩散运动,2、内电场引起载流子的漂移运动,耗尽层,3、动态平衡时PN结中的电流：扩散电流等于漂移电流，PN结中的电流为零。,内电场,(1) 外加正向电压,内电场方向,R,P 区,N 区,外电场驱使P区的空穴进入空间电荷区
2、抵消一部分负空间电荷,N区电子进入空间电荷区抵消一部分正空间电荷,扩散运动增强，形成较大的正向电流,PN结的单向导电特性,1.2 LED芯片的结构,A 支架B 银胶C 晶片D 金线E 环氧树脂F 模条,A 支架,支架作用：导电与支撑种类：带杯支架、平头支架,B 银胶,作用：固定晶片与导电 成分：银粉75%-80%、环氧树脂10%-15%、添加剂5%-10%,C 晶片,作用：LED的主要结构，是发光的半导体具有单向导电性结构：尺寸单位：密耳（1mil=0.0254mm),D 金线,作用：连接晶片与支架，使其能够导通纯度:99.99%,尺寸有0.9密耳、1.0密耳等,E 环氧树脂,作用：保护灯具的
3、内部结构，可以稍微改变灯具的发光颜色、亮度及其角度。,F 模条,作用：形成灯具的模具，有方形 圆形 塔形等,二、LED的种类,2.1 LED 发光管的分类2.2 LED 显示屏的分类2.3 LED 白光的实现方法,2.1 LED 发光管的分类,A 、按发光颜色分：可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的LED中包含二种或三种颜色的芯片。 B、按发光管出光面特征分：圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。,C 、 从发光强度角分布图来分有三类： (1)高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5-20或更小，具有很高的
4、指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。 (2)标准型。通常作指示灯用，其半值角为20-45。 (3)散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为45-90或更大，散射剂的量较大。,D 、按波长分：可见光LED（380-780mm)不可见光LED（红外线遥控器LED的波长为850-950mm）,2.2 LED显示屏的分类,A、 按颜色基色可以分为:单基色显示屏:单一颜色（红色或绿色）。 双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。 全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种色。,B 、按显示器件分类 LED数码显示
5、屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。 LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二级管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。 LED视频显示屏：显示器件是由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。,2.3 LED 白光的实现方法,A 、通过LED红绿蓝的三基色多芯片组和发光合成白光。优点：效率高、色温可控、显色性较好。缺点：三基色光衰不同导致色温不稳定、控制电路较复杂、成本较高。,B、 蓝光LED芯片激发黄色荧光粉，由LED蓝光和荧光粉发出的黄绿光合成白光，为改善显色性能还可以在其中加少量红色荧光粉或同时加适量绿色、红色荧光
6、粉。优点：效率高、制备简单、温度稳定性较好、显色性较好。缺点：一致性差、色温随角度变化。,C 、 紫外光LED芯片激发荧光粉发出三基色合成白光。优点：显色性好、制备简单。缺点：目前，LED芯片效率较低，有紫外光泄漏问题，荧光粉温度稳定性问题有待解决。,三、LED的特性,3.1 LED的光学特性3.2 LED的电学特性,3.1 LED的光学特性,A、电流与光输出特性：LED的光通量与电流成正比，但是电流超过一定值，会出现过热现象，此时发光量不再成比例增加，即出现饱和现象。B、温度与光输出特性：LED 光输出量受温度影响较小，是一种很好的光源。C、方向性：LED的光源的出射角一般为15-30度，但
7、是离开法线的角度越大，相对发光强度就越小,3.2 LED的电学特性,A、极性由于LED的内部是PN结半导体，故“+”接正极，“-”接负极，不能反接。 B、电压电流特性非线性与单向导电性,C、温度电压特性： LED的正向电压具有负温度性，即温度越高，正向电压越低。这个将直接影响其发光效率，会产生亮度饱和（即电流的增加并不会产生亮度的升高）。,四、LED的发展及其前景,4.1 LED的发展4.2 LED的市场需求状况,4.1 LED的发展,自LED问世以来，发展非常快，其发光效率每10年提高一个数量级，30年内竟提高了1000多倍，白光发光效率已达到110 lm/W。现在不仅是发光效率超过了白炽灯，光强达到了烛光级，而且颜色也从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围。,4.2 LED的市场需求状况,LED的主要应用领域包括交通信号灯、灯饰、全彩LED显示屏、汽车车灯、背景光源和白光LED固态照明。根据美国市场调研公司的分析数据，最保守的发展估算，到2009年全球仅GaN基LED器件市场已达68亿美元的销售额。,THANKS,
