【正文】 光源發(fā)光面上某點(diǎn)的亮度 L（單位為 cd/m2），等于 垂直于給定方向的平面上所得到的發(fā)光強(qiáng)度與該正投影面積之商，即 L=dI/dScosθ （ 4） 單位為尼特（ nt）， 1nt=1 燭光 /m2=1 cd/m2 。 提高白光 LED 的光效，應(yīng)考慮選用 LED 輻射的光波長和 YAG 熒光粉的光譜，當(dāng)前 YAG熒光粉有 λp =530nm 、 540nm、 550nm、 560nm、 570nm，并且?guī)捯膊灰粯?。最大流明效?Km為 683lm/W（當(dāng) λp=555nm 時(shí)）。 ? 光通量 φ 光通量是按人眼的光感覺來度量光的輻射功率，即輻射光功率能夠被人眼視覺系統(tǒng)所感受到的那部分 有 效當(dāng)量 （可見譜段） 。當(dāng) λp380nm 或λp780nm 時(shí)，即使光源的光能量輻射再強(qiáng)，人眼也對(duì)它沒有任何光的感覺。 某一光源的相關(guān)色溫的求法是：在 CIE1960UCS色品圖中，代表該光源顏色的坐標(biāo)點(diǎn)向黑體白軌做垂線，與白軌相交 點(diǎn)的黑體的色溫即為該光源的相關(guān)色溫。如黑體鎢絲在 2020176。 光源發(fā)光的顏色可用色溫 Tc表示。帶寬越小則顏色越純，顯然它也是純粹的物理量。色純度通俗地說是指出射光的色坐標(biāo)靠近 CIE1931 色品圖上光譜軌跡的程度，靠得越近則純度越高。 ? 中心波長：光譜發(fā)光強(qiáng)度或輻射功率出現(xiàn)主峰和次峰時(shí)，主峰半寬度的中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的波長。設(shè) F點(diǎn)為某一光源在色品圖中的坐標(biāo)， E點(diǎn)為理想等能量白光的參考光源點(diǎn)，在 色品圖標(biāo)中為 (， )。該圖是歸一 化圖，只要標(biāo)示 X、 Y 值，就可以知道 Z的值（ Z=1（ X+Y）），因而三變量的色品圖就變成 X、 Y二變量的平面圖。因此，顏色不僅取決于光刺激，而且取決于人眼的視覺特性。我們將從這兩方面展開討論，進(jìn)而分析 LED的各種光學(xué)指標(biāo)。藍(lán)色光子的能量大于激發(fā)出黃色光子能量，藍(lán)色光子轉(zhuǎn)換成黃色光子輻射出來，同樣也造成了能量損失。 LED芯片發(fā)出的光遇到其他介質(zhì)的交界面時(shí)會(huì)發(fā)生光反射現(xiàn)象，并被 LED芯片吸收，這部分被吸收的光子能量轉(zhuǎn)化為芯片熱量并產(chǎn)生溫升。 每個(gè)電子渡越 pn 結(jié)耗能一定大于發(fā)射那個(gè)光子所具有的能量。 輻射過程的能量損失 電 光轉(zhuǎn)換效率對(duì) LED 的產(chǎn)品性能有很大影響，并且在發(fā)光過程中伴隨有能量損失，同樣影響 LED的發(fā)光效果。 LED工作于脈沖狀態(tài)時(shí)，可通過調(diào)節(jié)脈寬來實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)節(jié)，例如 LED顯示屏就是 利用這個(gè)手段來調(diào)節(jié)亮度的。 最大允許工作電流 IFM： 由最大允許耗散功率來確定。如上面所說，隨著發(fā)光二極管性能的提高，反向漏電流會(huì)越來越小，但大功率 LED芯片尚未明確規(guī)定。 、 LED 的電學(xué)指標(biāo) ： 正向電壓 VF： LED正向電流在 20mA時(shí)的正向電壓。這個(gè)反向電流通常很小，一般在幾 μA 之內(nèi)。 AB段：工作區(qū) 在這一區(qū)段，一般是隨著電壓增加電流也跟著增加，發(fā) 光亮度也跟著增大。發(fā)光二極管具有與一般半導(dǎo)體三極管相似 的輸入伏安特性曲線。這些 LED的 IV（電流 電壓）特性示于圖 9(b)。當(dāng)活性層的厚度減小到與德布羅意（ de Broglie）波長相近時(shí)，量子力學(xué)現(xiàn)象出現(xiàn)，這些薄的活性層就是量子阱，量子阱的數(shù)目可以是一個(gè)到數(shù)十個(gè)，量子阱的帶隙是不連續(xù)的 （ Discrete），也是分離的。 要得到高的內(nèi)部量子效率，一部分與結(jié)構(gòu)有關(guān)，簡單的 pn 結(jié)用同質(zhì)結(jié)構(gòu)（ HomoStructure）不易得到高效率，因?yàn)?pn結(jié)材料間折射率之差低，光 的閾值也低，其結(jié)果如圖 7(a)所示。當(dāng)正向偏壓 (Forward Bias)加在 pn 結(jié)時(shí)，多余的載流子（ Carrier）會(huì)經(jīng)過 耗盡至而滲透至對(duì)方。但是，如果發(fā)出的光是激發(fā)輻射（ Stimulated）的，如 圖 5(b)所示其方向一致，則此種元件被稱為半導(dǎo)體激光二極管（ LD： Laser Diode）。圖 3(a)及 (b)是一般AlGaInP紅光 LED產(chǎn)生光的原理，而圖 3(c)則是 AlGaInN的藍(lán)光及綠光 LED 產(chǎn)生光的原理。而圖 2(b)的材料均是間接帶隙（ Indirect Bandgap），其帶隙即導(dǎo)帶最低點(diǎn)與價(jià)帶最高點(diǎn)不在同一 K 空間，以致電子與空穴復(fù)合時(shí)除了發(fā)光外，還需要聲子（ Phonon）的配合，所以發(fā)光效率 低。由圖可知，這些材料的發(fā)光范圍由紅光到紫外線，目前紅光的材料主要有 AlGaInP，而藍(lán)綠光及紫外線的主要材料則有 AlGaInN。 LED 的基本原理 目前使用的大部分 燈具 是白熾鎢絲燈或者采取氣體放電，而半導(dǎo)體發(fā)光二極管（ LED） 的發(fā)光原理則與 大部分燈迥然不同。或更大，散射劑的量較大。 ? 標(biāo)準(zhǔn)型 通常作指示燈用，其半值角為 20176。 從發(fā)光強(qiáng)度角 分布圖來分有三類： ? 高指向性 一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。 、按發(fā)光管出光面特征分 按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。 LED 分類 、按發(fā)光管發(fā)光顏色分 按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流 子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來 ，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“ PN 結(jié)”?；趩纹瑱C(jī)的 LED 霓虹燈控制器設(shè)計(jì)綜述報(bào)告 LED 部分 ......................................................................................................................... 4 LED概述 .................................................................................................................... 4 LED分類 ............................................................................................................. 4 、按發(fā)光管發(fā)光顏色分 ......................................................................................... 5 、按發(fā)光管出光面特征分 ...................................................................................... 5 、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分 ...................................................................................... 5 、按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分 .................................................................................. 5 LED的基本原理 ......................................................................................................... 6 LED 指標(biāo) ................................................................................................................. 11 、 LED的電學(xué)指標(biāo) .............................................................................................. 11 、 LED的電流 電壓特性圖 ........................................................................ 11 、 LED的電學(xué)指標(biāo)： ................................................................................ 12 、 LED的極限參數(shù) .................................................................................... 12 、電 光轉(zhuǎn)換效率 ....................................................................................... 12 、 LED的其他電學(xué)參數(shù) ............................................................................. 13 、 LED的光學(xué)指標(biāo) .............................................................................................. 13 、國際照明委員會(huì)色品圖表示法： ............................................................ 14 、光的顏色鮮艷度 ..................................................................................... 14 、色溫或相關(guān)色溫 ..................................................................................... 15 、與光輻射強(qiáng)度有關(guān)的指標(biāo)： ................................................................... 16 、 LED的熱學(xué)指標(biāo) .............................................................................................. 18 、熱阻 Rt h ............................................................................................... 18 、 LED的儲(chǔ)存環(huán)境溫度與工作溫度 ........................................................... 19 、其他相關(guān)指標(biāo) .................................................................................................. 20 、防靜電（ ESD）指標(biāo) .............................................................................. 20 、失效率 λ ................................................................................................ 20 、壽命 ...................................................................................................... 20 、其他指標(biāo) ............................................................................................... 20 LED光源 的特點(diǎn) ......................................................................................................... 21 白光 LED.................................................................................................................. 22 、白光 LED 實(shí)現(xiàn)方法 ......................................................................................... 22 、熒光粉法原理 ........................................................................................ 23 、 RGB三基色合成白光制作原理 ............................