LED制程介绍演示幻灯片.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,发光二极管,：,LED,，,Light Emitting Diode,是一,种固态半导体元件，,可以將,电,能直接转化为光源,。其工作原理是利用發光二,管,的材料：也就是,-,族元素,化合物，在,单,晶上形成具有,P-N,接合面半,导体,。,借,由外部施加,Vcc,电压,，使,电,子与空穴,結合,达热,平衡,时,，,过,剩的能量,会,以光的形式直接,释放,出。而不是,传,统灯泡,，,采用滤光镜,間接得到所需光,谱,。,它的发,光效率、,发,光波,长,是,与,使用,的材料、,结构,、添加物有,關,。,发光原理,LED,晶片的元素,为,III-V,族化合,半导体,LED,发光原理,1,光的,分类,射線,X,射線,遠紫外線,近紫外線,可見光線,中紫外線,近紅外線,中紅外線,遠紅外線,10,-3,nm,1nm,10nm,100nm,280nm,315nm,380nm,780nm,1000nm,1.5m,5m,100m,1mm,極超短波,紫,外,線,區,紅,外,線,區,短,波,長,長,波,長,白色光,分成七色光譜,稜鏡,化學線,(,由日照產生化,學線作用引起,),光,(,人眼所見電磁波範圍,),接近,光性質,有大熱能,電波,熱線,(,熱能,也稱為,熱波,),紅,橙,黃,綠,藍,靛,紫,，為人眼可見之光，是人類所能察覺光的波長，介於,380,780nm,之間。,紫,色光波以下的波長稱為紫外線，大約介於,100nm380nm,。,紅,色光波以上的波長稱為紅外線，大約介於,780nm1mm,。,2,380nm,430nm,490nm,505nm,515nm,535nm,585nm,600nm,630nm,700nm,紫色,(Purple),藍色,(Blue),藍綠色,(Bluish Green),翠綠色,(Green),純綠色,(Pure Green),黃綠色,(Yellow Green),黃色,(Yellow),橙色,(Orange),琥珀色,(Amber),紅色,(Red),可见光区分,3,Lead frame,Lens,Bond Wire,LED Chip,adhesive,PCB,Traditional package,High Power package,LED,的封装,4,LED,類別介紹,LAMP,SMD,HIGHPOWER,Pin-through-hole,Surface Mount Technology,Visible,Invisible,5,L,ED,生产流程,進料檢驗,固晶,打線,封膠,光電特性測試,捲帶,包裝出貨,烘烤,烘烤,切腳,6,LED,的五大物料與五大製程,LED,结构图,7,LED,光电参数定义,一,、,顺向电压（,Forward Voltage）,单位（,V）,红，黄，黄绿：,Typ：2.0V Max:2.4V,紫，蓝，绿，白：,Typ：3.2V Max:4.0V,测试条件：,IF=20mA Ta=25,8,二，发光颜色，波长（,Color Hue,Wavelength,Spectrum）,单位（,nm),a.p:,發光體或物體,(,經由反射或穿透,),在分光儀上量得的能量,分佈,其峰值位置對應的波長,稱為,p(peak).,b.d:,而,d(dominant),是以人眼所見的可見光區,(400-700),決定發光體或物體的光線主要落在什麼波長,.,c.,:(,半波寬,),Peak Wavelength p:610nm(,峰值波長,),Dominant Wavelength d:624nm(,主波長,),:22nm(,半波寬,),PS:,人眼對,555nm,波長光,(,綠色,),的感度最佳,隨之比它波長越短或越長,則感度越差,此種人眼感度特性,稱為視感度,9,三，发光强度（,luminous Intensity）,单位,cd(Candla),表示光源在一定方向范圍內發出的光通量的大小。,一般而言，光源之光线会向不同方向以不同强度放射出其光通量，在特定方向所放出之可见光之强度称为光强,IV,与,IF,成正比,10,四，发光角度（,2,1/2,Viewing Angle,）,LED,為指向性元件,表示發光強度,50%,時的角度,LED,亮度与角度成反比，,亮度,相同的兩顆,LED,2,1/2,愈大則,Iv,愈小,11,五，色温（,Color Temperature),单位：绝对温度（,Kelvin,K),一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之,“,标准黑体（,Black boby radiator),”,本身之绝对温度值，以量化光源的光色表现。根据,Max,Planck(,普朗克)的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；,CIE,色座标上的黑体曲线（,Black,body,locus）,显示黑体由红,橙红,黄,黄白,白,蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点。标准黑体之温度越高，其辐射出之光线光谱中蓝色成份就越多，红色成份也就相对越少，反之，标准黑体之温度越低，其辐射出之光线光谱中的蓝色成份就越少，红色成份就越多。,一个灯的光色可以简单的以色温来表示，以发出光色为暖白色之普通白炽灯泡为例，其色温为2700,K，,而一般日光灯之色温为6000,K，,光之色温主要可分成三大类：,暖白色：3300,K,中间色：3300至6000,K,冷白色：6000,K,12,白光,LED,简介,在技术方面白光,LED,目前主要分为两种发光方式:目前主要的商品化作法是日亚化学(,Nichia),以460,nm,波长的,InGaN,蓝光晶粒涂上一层,YAG,荧光物质，利用蓝光,LED,照射此一荧光物质以产生与蓝光互补的555,nm,波长黄光，再利用透镜原理将互补的黄光、蓝光予以混合，便可得出肉眼所需的白光。目前在白光,LED,技术方面仍以日亚化学领先，拥有众多专利权。第二种是日本住友电工亦开发出以,ZnSe（,锌，硒）为材料的白光,LED,。,13,3 chips,型,:,Red Chip+Green Chip+Blue Chip,2 chips,型,:,Blue Chip+Yellow Chip,1 chip,型,:,Blue Chip+Yellow,荧,光粉,UV,Chip,+RGB,荧,光粉,ZnSe（,锌，硒）,CIE,座标图,白光产生的种类,理想白光：,0.33,，,0.33,介于目前的技术还达不到，只能接近,14,LED,优点,壽命長,一般大於,10,萬小時。,功耗小,亮度高,可與積體電路匹配。,體積小,重量輕,可,封裝成各種類型的顯示器,。,堅固耐用,不怕震動。,多色顯示,可實現彩色顯示。,工作溫度穩定性好。,響應時間快,一般為毫微秒,(ns),級。,冷光，,不,是熱光源。,當與光電晶體結合時可以作為,低噪音光開關。,電壓低,可以用太陽能電池作電源,並易與積體電路相匹配。,15,LED,的,应用与发展,方向,由于超高亮度,LED,具有非常广泛的用途，特别是白光,LED,的出现，给应用面带来更丰富的内容。目前国内有几百个单位在开发、生产超高亮度,LED,的各种应用，热点应用主要包括以下几个主要方面：,亮化工程景观、装饰灯,作为一种冷光源，,LED,照明灯具有绿色环保、节能、色彩绚丽等传统光源不可比拟的优点。目前，,LED,轮廓灯、,LED,护栏灯、,LED,灯带、,LED,灯泡等被广泛应用于桥梁、大厦广场、标志物、仿古建筑、招牌广告等轮廓勾勒以及立交桥护栏、危险路段、警戒标志及其高楼轮廓、庭院护栏等场所，对美化城市、塑造景观有重要作用,白光照明：已开始从小功率白光,LED,灯用起，如安全照明灯、显微镜灯、白光背光源、手电筒、太阳能灯，特种白光照明等，并逐步向白光照明迈进，将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品,大、中、小屏幕显示器：各种广告牌、体育记分牌、金融和交通指示牌等，分为全色、三色、单色显示屏，全国共有100多个单位在开发生产，现已成立,LED,显示屏分会，2002年全国市场超过20亿元，几乎全部采用国产显示屏。,交通信号灯：主要用超高亮度红、绿、黄色,LED，,因为采用,LED,信号灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号灯正在逐步更新换代，而且推广的速度很快，市场需求量很大.,汽车用灯：包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯、头灯等均在逐步采用,LED,显示。据报道，2001年全世界超高亮度,LED,在汽车上的用量占26%的份额，一部汽车可用,LED,200只到300只,背光源：主要是液晶,LCD,显示器上用的背光源，有白色和其他各种颜色，现阶段手机背光源用量非常大，一年要用35亿只,LED,。据报道，全世界2001年超高亮度,LED,在背光源上的用量占30%的份额。,LED,指示灯：,广泛用于各种家电，仪器，设备之电源指示,16,