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廣東亮化工程--LED基礎知識

來源：本站　作者：全路　發布：2012-4-23　隸屬：照明技術知識　點擊：16926

廣東亮化工程--LED基礎知識

關鍵字：亮化工程、商業照明工程、廣州亮化工程、LED產品銷售、亮化方案設計等等

一、LED歷史
　　LED是英文light emitting diode(發光二極管)的縮寫,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,即固體封裝,所以能起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。

50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,1962年,通用電氣公司的尼克何倫亞克(NickHolonyakJr.)開發出第一種實際應用的可見光發光二極管。

最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是采用長壽命、低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中,Lumileds 公司采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內,共耗電14瓦,即可產生同樣的光效。汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。

　　二、LED芯片的原理：

　　 LED(LightEmittingDiode),發光二極管,是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成, 一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。

　　三、LED芯片的分類：

　　1.MB芯片定義與特點定義：MetalBonding(金屬粘著)芯片;該芯片屬于UEC的專利產品。特點： (1)采用高散熱系數的材料---Si作為襯底,散熱容易。 ThermalConductivity GaAs:46W/m-K GaP:77W/m-K Si:125～150W/m-K Cupper:300~400W/m-k SiC:490W/m-K (2)通過金屬層來接合(waferbonding)磊晶層和襯底,同時反射光子,避免襯底的吸收。 (3)導電的Si襯底取代GaAs襯底,具備良好的熱傳導能力(導熱系數相差3~4倍),更適應于高驅動電流領域。 (4)底部金屬反射層,有利于光度的提升及散熱。 (5)尺寸可加大,應用于Highpower領域,eg:42milMB。

　　2.GB芯片定義和特點定義：GlueBonding(粘著結合)芯片;該芯片屬于UEC的專利產品。特點： (1)透明的藍寶石襯底取代吸光的GaAs襯底,其出光功率是傳統AS(Absorbable structure) 芯片的2倍以上,藍寶石襯底類似TS芯片的GaP襯底。 (2)芯片四面發光,具有出色的Pattern圖。 (3)亮度方面,其整體亮度已超過TS芯片的水平(8.6mil)。 (4)雙電極結構,其耐高電流方面要稍差于TS單電極芯片。

　　3.TS芯片定義和特點定義：transparentstructure(透明襯底)芯片,該芯片屬于HP的專利產品。特點: (1)芯片工藝制作復雜,遠高于ASLED。 (2)信賴性卓越。 (3)透明的GaP襯底,不吸收光,亮度高。 (4)應用廣泛。

　　4.AS芯片定義與特點定義：Absorbablestructure(吸收襯底)芯片;經過近四十年的發展努力,臺灣LED光電業界對于該類型芯片的研發、生產、銷售處于成熟的階段,各大公司在此方面的研發水平基本處于同一水平,差距不大。大陸芯片制造業起步較晚,其亮度及可靠度與臺灣業界還有一定的差距,在這里我們所談的AS芯片,特指UEC的AS芯片,eg:712SOL-VR,709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR等。特點： (1)四元芯片,采用MOVPE工藝制備,亮度相對于常規芯片要亮。 (2)信賴性優良。 (3)應用廣泛。

　　四、發光二極管芯片材料磊晶種類

　　1.LPE：LiquidPhaseEpitaxy(液相磊晶法)GaP/GaP
　　2.VPE：VaporPhaseEpitaxy(氣相磊晶法)GaAsP/GaAs
　　3.MOVPE：MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy(有機金屬氣相磊晶法)AlGaInP、GaN
　　4.SH：GaAlAs/GaAsSingleHeterostructure(單異型結構)GaAlAs/GaAs
　　5.DH：GaAlAs/GaAsDoubleHeterostructure(雙異型結構)GaAlAs/GaAs
　　6.DDH：GaAlAs/GaAlAsDoubleHeterostructure(雙異型結構)GaAlAs/GaAlAs

　　五、LED芯片組成及發光

　　LED晶片的組成：主要有砷(AS)鋁(AL)鎵(Ga)銦(IN)磷(P)氮(N)鍶(Si)這幾種元素中的若干種組成。

　　LED晶片的分類： 1、按發光亮度分： A、一般亮度：R、H、G、Y、E等 B、高亮度：VG、VY、SR等 C、超高亮度：UG、UY、UR、UYS、URF、UE等 D、不可見光(紅外線)：R、SIR、VIR、HIR E、紅外線接收管：PT F、光電管：PD

　　2、按組成元素分： A、二元晶片(磷、鎵)：H、G等 B、三元晶片(磷、鎵、砷)：SR、HR、UR等 C、四元晶片(磷、鋁、鎵、銦)：SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG

　　3.LED晶片特性表：

　　 LED晶片型號　　發光顏色　　組成元素　　波長(nm)
　　　SBI　　　　　　藍色　　　 lnGaN/sic　　 430

　　　HY　　　　　超亮黃色　　　 AlGalnP　　　 595

　　　SBK　　　　較亮藍色　　　 lnGaN/sic　　 468

　　　SE　　　　高亮桔色　　　 GaAsP/GaP　　 610

　　　DBK　　　　　較亮藍色　　　GaunN/Gan　 470

　　　HE　　　　　超亮桔色　　　 AlGalnP　　　 620

　　　SGL　　　　　青綠色　　　 nGaN/sic　 502

　　　UE　　　　最亮桔色　　　　 AlGalnP　　　 620

　　　DGL　　　　　較亮青綠色　　 LnGaN/GaN　　 505

　　　URF　　　　　最亮紅色　　　　 AlGalnP　　　　 630

　　　DGM　　　較亮青綠色　　　 lnGaN　　　　　 523

　　　E　　　　　　　桔色　　　　　　 GaAsP/GaP　　 635

　　 PG　　　　　　純綠　　　　　　 GaP　　　　 555　　　

　　　R　　　　　　　紅色　　　　　　 GAaAsP　　 655

　　　SG　　　　　　標準綠　　　　　　GaP　　　560

　　　SR　　　　　　較亮紅色　　　　 GaA/AS　　 660

　　　G　　　　綠色　　　　　　　 GaP　　　　 565

　　　HR　　　　　超亮紅色　　　　 GaAlAs　　　　 660

　　　VG　　　　　　較亮綠色　　　　　GaP　　　　　565

　　　UR　　　　　　最亮紅色　　　　　GaAlAs　　 660

　　　UG　　　　　　最亮綠色　　　　　 AIGalnP　　　　 574

　　　H　　　　　　　　高紅　　　　　　　GaP　　　　　　　697

　　　Y　　　　　　　　黃色　　　　　　 GaAsP/GaP　　　585

　　　HIR　　　　　　紅外線　　　　　 GaAlAs　　　　　 850

　　　VY　　　　　　較亮黃色　　　　　　GaAsP/GaP　　 585

　　　SIR　　　　　紅外線　　　　　　　GaAlAs　　　　　880

　　　UYS　　　　最亮黃色　　　　　　 AlGalnP　　　　 587

　　　VIR　　　　　　紅外線　　　　　　 GaAlAs　　　　　 940

　　　UY　　　　　　最亮黃色　　　　　　AlGalnP　　　　　 595

　　　IR　　　　　　紅外線　　　　　　　　GaAs　　　　　　940

廣州全路光電科技公司服務范圍：

1.廣州亮化工程、光亮工程、夜景燈光設計、亮化施工、LED亮化工程、樓宇照明、辦公樓燈光、寫字樓泛光亮化、酒店照明、建筑燈光、園林亮化、公園燈光、廣場照明、道路照明、橋梁亮化、LED產品銷售等;夜景動畫、Flash動畫。

2.企市業單位、醫院、學校、部隊、社團等機構標識設計；停車場交通標識方案；燈具調試、燈具安裝、LED發光字安裝；標識標牌安裝、標識施工。

廣州市全路光電科技有限公司：http://www.dachangfa.com/
設計分部-雅可思照明設計部：http://www.861228.com/ http://www.yakeys.com/

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