第一篇:關于LED光源論文
在當今社會中,制造商總是在尋找那些更低能耗和更高效率的設備。
來自IMS研究所的BarryYoung對此做了統計,預計2010年全球發光二極管(LED)的需求將增長61%,手機市場是很大的觸發因素。大面積的背光LED電視市場正在迅速擴大,LED也被廣泛應用于投影儀、手電筒、汽車尾燈和頭燈、普通照明等市場。
固態白光源可以通過混合紅光、綠光、藍光LED來實現,或者通過使用磷光材料將單色藍光或紫外LED轉換成寬光譜的白光。隨著LED產量的增加,LED制造商正在尋找可以優化劃片寬度、劃片速度與加工產量的新工藝進展。
新型LED激光剝離(LLO)和激光晶圓劃片設備給LED制造商提供了高性價比的工業工具,可以滿足日益增長的市場需求。高亮度垂直結構LED 通常情況下,藍光/綠光LED是由幾微米厚的氮化鎵(GaN)薄膜在藍寶石襯底上外延生長形成的。
一些LED的制造成本主要取決于藍寶石襯底本身的成本和劃片—裂片加工成本。對于傳統的LED倒裝橫向結構,藍寶石是不會被剝離的,因此,陰極和陽極都在同一側的氮化鎵外延層(epi)。MQW =多量子阱。這種橫向結構對于高亮度LED有幾個缺點:材料內電流密度大、電流擁擠、可靠性較差、壽命較短;此外,通過藍寶石的光損很大。設計人員通過激光剝離(LLO)工藝可以實現垂直結構的LED,它克服了傳統的橫向結構的各種缺陷。垂直結構LED可以提供更大的電流,消除電流擁擠問題以及器件內的瓶頸問題,顯著提高LED的最大輸出光功率與最大效率。圖2.垂直結構的藍光LED垂直LED結構要求在加電極之前剝離掉藍寶石。準分子激光器已被證明是分離藍寶石與氮化鎵薄膜的有效工具。
LED激光剝離技術大大減少了LED加工時間,降低了生產成本,使制造商在藍寶石晶圓上生長氮化鎵LED薄膜器件,并使薄膜器件與熱沉進行電互連。這個工藝使得氮化鎵薄膜可以獨立于支撐物,并且氮化鎵LED可以集成到任何基板上。激光剝離原理 紫外激光剝離的基本原理是利用外延層材料與藍寶石材料對于紫外激光具有不同的吸收效率。藍寶石具有較高的帶隙能量(9.9eV),所以藍寶石對于248nm的氟化氪(KrF)準分子激光(5 eV輻射能量)是透明的,而氮化鎵(約3.3eV的帶隙能量)則會強烈吸收248nm激光的能量。
激光穿過藍寶石到達氮化鎵緩沖層,在氮化鎵與藍寶石的接觸面進行激光剝離。這將產生一個局部的爆炸沖擊波,使得在該處的氮化鎵與藍寶石分離。基于同樣的原理,193nm的氟化氬(ArF)準分子激光可以用于分離氮化鋁(AlN)與藍寶石。具有6.3 eV帶隙能量的氮化鋁可以吸收6.4 eV的ArF激光輻射,而9.9eV帶隙能量的藍寶石對
第二篇:LED廣告光源專業知識
一、LED是什么?
答:
LED是英文Light Emitting Diode,即發光二極管,是一種半導體固體發光器件,它是利用固體半導體芯片作為發光材料,當兩端加上正向電壓,半導體中的載流子發生復合引起光子發射而產生光。LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色等可見光。第一個商用二極管產生于1960年,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置于一個有引線的架子上,然后四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。
二、LED有哪些光學特性?
答:
1.LED發出的光既不是單色光,也不是寬帶光,而介于二者之間。
2.LED光源似點光源又非點光源。
3.LED發出光的顏色隨空間方向不同而不同。
4.恒流操作下的LED的結溫強烈影響著正向電壓VF。
三、LED的發光機理和工作原理有哪些?
答:世紀光電 188 7331 1450,全彩點光源,模組,軟硬燈條,燈串已經控制器。
發光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是PN結,因此它具有一般P-N結的I-N特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發光特性。在正向電壓下,電子由N區注入P區,空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子(少子)一部分與多數載流子(多子)復合而發光。
四、LED為什么是第四代光源(綠色照明)?
答:
三、按電光源的發光機理分類。
第一代光源:電阻發光如白熾燈。
第二代光源:電弧和氣體發光如鈉燈。
第三代光源:熒光粉發光如熒光燈。
第四代光源:固態芯片發光如LED。
五、LED有哪幾種構成方式?
答:世紀光電 188 7331 1450,全彩點光源,模組,軟硬燈條,燈串已經控制器。LED 因其顏色不同,而其化學成份不同
如紅色 :鋁-銦-鎵-磷化物
綠色和藍色: 銦-鎵-氮化物
白色和其它色都是用RGB三基色按適當的比例混合而成的。
LED 的制造過程類似于半導體,但加工的精度不如半導體,目前成本仍然較高。
六、LED有哪幾種封裝方式?
答:
1、引腳式(Lamp)LED封裝。
2、表面組裝(貼片)式(SMT-LED)封裝。
3、板上芯片直裝式(COB)LED封裝。
4、系統封裝式(SiP)LED封裝。
5、晶片鍵合和芯片鍵合。
七、各種顏色的發光波長是多少?
答:目前國內常用幾種顏色的超高亮LED的光譜波長分布為460-636nm,波長由短到長依次呈現為藍色、綠色、黃綠色、黃色、黃橙色、紅色。常見幾種顏色LED的典型峰值波長是: 藍色—470nm;
藍綠色—505nm;
綠色—525nm;
黃色—590nm;
橙色—615nm;
紅色—625nm;
八、LED有哪幾種分類方法?
答: 世紀光電 188 7331 1450,全彩點光源,模組,軟硬燈條,燈串已經控制器。
4.按發光強度和工作電流分:
按發光強度和工作電流分有普通亮度的LED(發光強度<10mcd);超高亮度的LED(發光強度>100mcd);把發光強度在10~100mcd間的叫高亮度發光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA,而低電流LED的工作電流在2mA以下(亮度與普通發光管相同)。
除上述分類方法外,還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。
1.按發光管發光顏色分:
可分成紅色、橙色、綠色(又細分黃綠、標準綠和純綠)、藍光等。另外,有的發光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。
根據發光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色,上述各種顏色的發光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發光二極管用于做指示燈。
2.按發光管出光面特征分:
按發光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發光二極管記作T-1;把φ5mm的記作T-1(3/4);把φ4.4mm的記作T-1(1/4)。
由半值角大小可以估計圓形發光強度角分布情況。從發光強度角分布圖來分有三類:
(1)高指向性:一般為尖頭環氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。半值角為5°-20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。
(2)標準型:通常作指示燈用,其半值角為20°-45°。
(3)散射型:這是視角較大的指示燈,半值角為45°-90°或更大,散射劑的量較大。
3.按發光二極管的結構分:
按發光二極管的結構分有全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等結構。
第三篇:LED背光光源的優缺點
LED背光光源的優缺點
核心提示:中國涂料網訊:網上經常有人詢問lcd與led顯示器的區別,廠家宣傳的LED背光節能、環保都是噱頭么?首先讓我們來了解下LED背光光源中國涂料網訊:網上經常有人詢問lcd與led顯示器的區別,廠家宣傳的LED背光節能、環保都是噱頭么?首先讓我們來了解下LED背光光源的優缺點,就能做出正確的判斷了。
第四篇:詳解LED光源有效的
詳解LED光源有效的“光電”技術參數
我們可以根據實際情況采用多種方案進行有效的分光分色,可以通過專業的大功率LED分光分色機進行自動分檔,效率高,速度快,可以做到對每一顆LED分光分色一種是從測電壓到漏電流到光通量到光譜多道工序大量人工配合進行品質把控和分檔。
1.光通量分檔:光通量值是LED用戶很關心的一個指標,LED應用客戶必須要知道自己所使用的LED光通量在哪個范圍,這樣才能保證自己產品亮度的均勻性和一致性。
2.反向漏電流測試:反向漏電流在載入一定的電壓下要低于要求的值,生產過程中由于靜電、芯片品質等因素引起LED反向漏電流過高,這會給LED應用產品埋下極大的隱患,在使用一段時間后很容易造成LED死燈。
3.正向電壓測試:正向電壓的范圍需在電路設計的許可范圍內,很多客戶設計驅動發光管點亮都以電壓方式電量,正向電壓大小直接會影響到電路整體參數的改變,從而會給產品品質帶來隱患。另外,對于一些電路功耗有要求的產品,則希望保證同樣的發光效率下正向電壓越低越好。
4.相對色溫分檔:對于白光LED色溫是表徵其顏色行業中用得比較多的一個參數,此參數可直接呈現出LED色調是偏暖還是偏冷還是正白。
5.色品座標x,y分檔:對于白光或者單色光都可以用色品參數來表達LED在哪個色區域,一般都要求四點x,y確定一個色品區域。必須通
過一定測試手段保證LED究竟是否落在所要求的四點x,y色品區域內。
6.主波長分檔:對于單色光LED來說,主波長是衡量其色參數的重要指標,主波長直接反映人眼對LED的光的視覺感受。
7.顯色指數分檔:顯色指數直接關 S到光照射到物體上物體的變色程度,對于LED照明產品這個參數就顯得非常重要。
第五篇:面向照明用光源的LED封裝技術探討
面向照明用光源的LED封裝技術探討
照明就是為人類用眼睛感知世界和辨識物體提供光線。太陽是天然廉價的最佳照明光源,在太陽光照射不到的地方,人類需要借助人工光源進行照明。人類對照明光源的使用,經歷了從蠟燭、油燈、煤氣燈等簡單光源,到愛迪生發明的白熾燈,再到熒光燈、鹵素燈、高壓鈉燈、金屬鹵素化燈、三基色熒光燈等電光源。各種電光源的出現,在給世界帶來了越來越多光明的同時,也帶來了越來越多的節能環保方面的問題。20世紀 90年代后期,白光LED的出現,使節能環保的固態照明成為可能。
led具有高效節能、綠色環保、使用壽命長、響應速度快、安全可靠和使用靈活等顯著特點,已被公眾廣泛認可為繼煤油燈、白熾燈、氣體放電燈之后的第四代革命性照明光源。
從1962年第一只LED問世至今的四十多年的時間里,LED的封裝形態發生了多次的演變。從60年代的玻殼封裝,到70年代的環氧樹脂封裝,到90年代中后期的四腳食人魚封裝、貼片式SMD封裝、大功率封裝、芯片集成式COB封裝等。隨著大功率LED在半導體照明應用的不斷深入,其封裝形態在短短的幾年里已發生了多次的變化。
表1 各種照明光源的主要性能指標的比較
一、發展新型LED光源封裝形式,保證性能的前提下降低封裝、應用成本
led封裝形態的每一次變化,都是因其應用領域需求的不同而做出的。走向未來照明的LED光源將會是什么樣子的?現有的LED封裝能否走向照明?要回答這個問題,得弄清楚半導體照明對LED光源的需求。
從現階段的性能指標來看,LED已經初步具備了進入照明領域的能力。盡管目前的性能優勢并不明顯,但隨著外延、芯片技術的快速突破和封裝技術的不斷進步,LED作為照明光源的性能將遠優于傳統光源的性能,這一前景是可以期待的。
LED光源要進入照明領域,性能的優劣只是前提,成本的高低才是真正的決定因素。在半導體照明發展的初期,著力于追求性能是必須的;在半導體照明發展到一定階段,我們應將注意力轉移到如何在保證性能的前提下大幅度降低成本。因為我們要做的不只是小資們欣賞的藝術品,而是普通大眾都能接受的大宗商品。成品的高低決定著LED作為光源對照明領域滲透率的高低。
商品成本的降低,一般有以下途徑:
材料降成本——在原有產品方案上壓供應商的材料價、降低材料等級或選用替代材料,最直接有效,但幅度有限,且存在一定的品質風險;
技術降成本——采用新的技術路線,改變原有產品方案,減少用料和制造環節,幅度客觀;
效率降成本——有賴于技術、設備和管理的進步。
要降低LED光源的成本,以上途徑都要考慮,但首要考慮的是如何因應半導體照明的特點,打破傳統封裝觀念的約束,以新的技術方案來降低LED的封裝成本。
對傳統照明而言,一般都是采用“光源+燈具”的模式,光源的制造相對獨立于燈具。由于LED光源具有體積小、發強光和易于控制等的特點,故在應用中一般可根據照明效果的要求做出靈活的變化和選擇。對于半導體照明而言,LED光源與燈具的制造沒有明顯的界限,LED光源成本的降低應與照明系統的要求整體考慮。因此,LED光源的封裝方案應根據照明系統的驅動電路、熱量管理、光學設計和結構設計等要求而做出,目的就是發展新型的LED光源封裝形式,在保證整體性能的前提下大幅度降低封裝和應用成本。
二、芯片集成COB光源模塊個性化封裝可能成為半導體照明未來主流封裝形式
LED有分立和集成兩種封裝形式。LED分立器件屬于傳統封裝,廣泛應用于各個相關的領域,經過四十多年的發展,已形成了一系列的主流產品形式。芯片集成COB模塊目前屬于個性化封裝,主要為一些個案性的應用產品而設計和生產,尚未形成主流產品形式。
傳統的LED燈具做法是:LED分源分立器件→MCPCB光源模組→LED燈具,主要是由于沒有現成合適的核心光源組件而采取的做法,不但耗工費時,而且成本較高。實際上,我們可以將“LED光源分立器件→MCPCB光源模組”合二為一,直接將LED芯片集成在MCPCB(或其它基板)上做成COB光源模塊,走“COB光源模塊→LED燈具”的路線,不但省工省時,而且可以節省器件封裝的成本。
與分立LED器件相比,COB光源模塊在照明應用中可以節省LED的一次封裝成本、光引擎模組制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明燈具系統中,實際測算可以降低30%左右的光源成本,這對于半導體照明的應用推廣有著十分重大的意義。在性能上,通過合理的設計和微透鏡模造,COB光源模塊可以有效地避免分立光源器件組合存在的點光、眩光等弊端;還可以通過加入適當的紅色芯片組合,在不明顯降低光源效率和壽命的前提下,有效地提高光源的顯色性(目前已經可以做到90以上)。在應用上,COB光源模塊可以使照明燈具廠的安裝生產更簡單和方便,有效地降低了應用成本。在生產上,現有的工藝技術和設備完全可以支持高良品率的
OB光源模塊的大規模制造。隨著LED照明市場的拓展,燈具需求量在快速增長,我們完全可以根據不同燈具應用的需求,逐步形成系列COB光源模塊主流產品,以便大規模生產。
三、小型化貼片式LED也將是LED光源的另外一大主流產品
除了芯片集成的COB光源模塊有可能成為未來的半導體照明的主流封裝形式外,高性能、低成本、方便于大規模生產制造和安裝應用的小型化貼片式LED也將是LED光源的另外一大主流產品。個人認為,未來半導體照明的主要表現形式為:
平面照明——辦公場所或背光照明;
帶狀照明——裝飾照明;
燈具照明——替代傳統照明。
在平面照明產品中,芯片集成的COB光源模塊和貼片式LED的應用將并存;在帶狀照明產品中,貼片式LED將獨領風騷;在燈具照明產品中,芯片集成的COB光源模塊的應用將成為主流。
總之,走向照明的LED光源將形成兩大主流形態——功能化的芯片集成COB光源模塊額小型化 LED器件,低成本將是永恒的主題。誰能率先打破傳統封裝的約束,開發出符合半導體照明需求的LED光源,誰就能占得產品的先機;誰能夠在保證性能的前提下將成本做到極致,誰就能把握未來LED光源的市場。