LED发光字制作中常见问题的解决技巧

LED发光字以它白天美观,夜晚亮丽,省电节能,经久耐用的诸多优点已面市,就以燎原之势迅速走红。但是，LED光源应用于广告行业（发光字）制作，也出现了很多不尽人意的问题。 一：常见问题主要表现在以下几个方面： 　　1.LED使用寿命短：正规厂商生产的LED的理论使用寿命一般为80000个小时左右。而现在很多的发光字没用够一年就开始频繁更换LED模组，给客户和广告制作商都带来了很多麻烦和经济损失。 　　2.颜色衰减得非常快：刚安装好的发光字发出的颜色纯正明亮，可使用不到一年颜色就明显黯淡下来了。是字体变得红不红、绿不绿的非常难看。 　　3.颜色不匀，色差明显：主要表现在纯白色LED制作的体积较大的发光字上。在装配时单个模组表现不明显，整个字体装配完整后，色差就明显表现出来了，整个字面象地图一样，一片白、一片蓝、一片黄。 　　4.字体部分笔画、整体突然不亮或时亮时不亮：发光字在使用一段时间后局部或整个字体光源开始出现闪烁、时亮时不亮，直至完全不亮。 5.字体输出功率较大，省电节能不明显。 二.常见问题的解决方法 根据我们长期对发光字的制作研究，总结出了彻底解决以上问题的较为满意的方法： 　　1.购买正规厂家生产的合格LED单颗灯粒（需有厂家提供的质量参数说明），自己制作模组。切莫在电子市场贪图便宜购买LED单颗灯粒或已制作好的模块。如需购买模块，应看清模块上安装了几颗电阻，安装一颗电阻的模块最好不要使用。电阻在模块中所起的是限流作用，很容易发热。长时间连续使用，一旦电阻烧坏，这个模组就不亮了。LED灯一般不会坏。不要把模组扔掉，只需更换一只相同阻值的电阻即可正常使用。这样可为制作单位节省开支。为了减少麻烦、节省开支，最好选用安装有两颗电阻的模组。另外，对制作模组的供应商的生产设施要有所了解，看其在制作模组时是否采用了防静电设施。如果没有附加防静电设施，在使用中即使电阻没有被烧坏，LED灯也很容易被击穿损坏。 　　2.LED灯安全的使用电流一般为20毫安，超过这个数值，虽然亮度会增加一些，但是颜色的衰减会明显加快。所以，在购买已组装好的LED模组时一定要测试它的输出电流值。低于20毫安亮度不够，超过22毫安影响LED寿命，使颜色衰减加快。 　　3.白色的LED灯在出厂前都要经过分光分色（没经过分光分色的LED有的发出的光是纯白、有的偏蓝、有的发黄），分光分色仪价格昂贵，一般的小厂没有该种设备，所以生产的白光一般都是拿到大厂进行分光分色的，由于不是自己厂的产品，分光分色就不会那么仔细。有些小厂干脆就不分光分色。他们一般都是以低价格来拉客户的。所以在购买白光LED时不要一味的贪图便宜，一定要购买同一厂家、同一批次、同一色号的LED发光管单颗粒灯或模组来制作同一批次的发光字。 　　4.现在市场上销售的发光模组，大多是利用插接线连接的。这样，广告制作商在安装发光模组时方便快捷。但是也出现了一些新的问题，由于插接件在长时间的使用过程中受空气中的潮气侵蚀容易氧化导致接触不良，使局部或全部电路瞬间断电或彻底断电，导致字体光源闪烁或不亮。解决办法为： 　　（1）.制作模块时不用接插件，直接用铜镀锡导线连接后用活性炭焊锡焊牢。 　　（2）.采用人造玛瑙制作全密闭的空心立体发光字，隔绝光源与空气的接触。 　　5.尽量采用五颗灯一组的LED发光模组，这样灯的数量没有改变，而功率则减少了五分之二。 来源:中国广告技术网

LED的生产过程中的吸湿问题和湿度控制

发光二极管产品一直以低消耗，高寿命，耐候性能好等优势逐步成为光电显示领域宠儿，尤其是近年来的固态照明领域，大功率发光二极管已经越来越受到业界的青睐。 　　发光二极管产品分为：点阵数码管、lamp、smd 、top view、side view、大功率等很多品种，但是这些品种都有一个共同点就是都是存在树脂和支架的非气密闭封装结合。所以都属于潮湿敏感性元件，而潮湿敏感性元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下，陷于树脂的表面贴装元件(SMD, surface mount device)内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。常见的失效模式包括树脂从芯片或引脚框的内部分离(脱层)、导线损伤、芯片损伤和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。在一一些极端的情况中，裂纹会延伸到元件的表面；最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。 IPC - 美国电子工业联合会制订和发布了 IPC-M-109, 潮湿敏感性元件标准和指引手册。它包括以下七个文件： 　　　　? IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类 　　　　? IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准 　　　　? IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法 　　　　? IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB, printed wiring board)的装配工艺过程的模拟方法 　　　　? IPC-9502 电子元件的PWB装配焊接工艺指南 　　　　? IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类 　　　　? IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法 　　其中在IPC/JEDEC J-STD-020定义了潮湿敏感性元件，即由潮湿可透材料诸如塑料、树脂所制造的非气密性包装的分类程序。该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。 IPC/JEDEC J-STD-020还把潮湿敏感性元件分为八个等级，分别是： 　　　　? 1 级 - ≤ 30°C / 85% RH 无限车间寿命 　　　　? 2 级 - ≤ 30°C / 60% RH 一年车间寿命 　　　　? 2a 级 - ≤ 30°C / 60% RH 四周车间寿命 　　　　? 3 级 - ≤ 30°C / 60% RH 168小时车间寿命 　　　　? 4 级 - ≤ 30°C / 60% RH 72小时车间寿命 　　　　? 5 级 - ≤ 30°C / 60% RH 48小时车间寿命 　　　　? 5a 级 - ≤ 30°C / 60% RH 24小时车间寿命 　　　　? 6 级 - ≤30°C / 60% RH 72小时车间寿命 (对于6级，元件使用之前必须经过烘焙，并且必须在潮湿敏感注意标贴上所规定的时间限定内回流)。　　发光二极管一般都属于2a、3、4 三个级别，其中smd 属于3级，top view、side view属于4级。所以相应的生产制程时间都是要控制在其要求的范围内。 　　目前smd 产品包括top view、side view 在客户回流焊的时候出现死灯现象是目前这个业界的一个通病，而吸湿控制也是解决这个问题的一个有效方法。　　1．缩短产品制程时间，严重按照等级要求控制产品成型后空气中的置放时间。 　　　　2．对宜吸湿原物料生产前做烘焙除湿处理。烘焙的时间/温度要以该物料的特性来定。 　　　　3．控制生产现场的温度/湿度，半产品放置在防潮柜中。 　　　　4．对产品进行烘焙除湿处理。 　　　　5．对产品进行真空包装。 　　　　6．对长期放置产品使用前烘焙除湿处理。　　其中产品包装和烘焙，IPC/JEDEC J-STD-033提供处理、包装、装运和烘焙潮湿敏感性元件的推荐方法。重点是在包装和防止潮湿吸收上面 - 烘焙或去湿应该是过多暴露发生之后使用的最终办法。干燥包装涉及将潮湿敏感性元件与去湿剂、湿度指示卡和潮湿敏感注意标贴一起密封在防潮袋内。标贴含有有关特定温度与湿度范围内的货架寿命、开袋之后的暴露时间、关于何时要求烘焙的详细情况、烘焙程序、以及袋的密封日期。 1 级。装袋之前干燥是可选的，装袋与去湿剂是可选的、标贴是不要求的，除非元件分类到235°C的回流温度。 2级。装袋之前干燥是可选的，装袋与去湿剂是要求的、标贴是要求的。 2a ~ 5a 级。装袋之前干燥是要求的，装袋与去湿剂是要求的、标贴是要求的。 6 级。装袋之前干燥是可选的，装袋与去湿剂是可选的、标贴是要求的。 　　当然由于包装袋的原因我们对产品的干燥可以使用去湿或烘焙两种方法。　　1、室温去湿。使用标准的干燥包装方法或者一个可以维持25°C±5°C、湿度低于10%RH的干燥箱，放置5倍的空气暴露时间，以恢复原来的车间寿命。 　　2、烘焙。对基于级别和包装厚度的干燥前与后的包装，有一些烘焙的推荐方法。预烘焙用于干燥包装的元件准备， 而后烘焙用于在车间寿命过后重新恢复元件。请查阅并跟随J-STD-033中推荐的烘焙时间/温度。烘焙温度可能通过氧化焊垫或引起过多的金属间增生(intermetallic growth)而降低焊垫的可焊接性；另外烘焙除湿如果是产品卷带包装后的产品，所以必须要考虑烘焙对包装上下带封合的影响。 IPC的干燥包装之前的预烘焙推荐是： 　　　　1．包装之前，封装厚度小于或等于1.4mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围8~28小时，或150°C烘焙4~14小时。 封装厚度小于或等于2.0mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围23~48小时，或150°C烘焙11~24小时。 　　　　2．车间寿命过期之后，封装厚度小于或等于1.4mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围4~14小时，或40°C烘焙5~9天。 封装厚度小于或等于2.0mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围18~48小时，或40°C烘焙21~68天。 　　　　3．卷带包装产品笔者也进行了几组试验 ，烘焙smd产品先在30°C / 80% RH放置336小时以上。来源：LED导航网

浅析GaN基材的几种特性

GaN是极稳定、坚硬的高熔点材料，熔点约为1700℃，GaN具有高的电离度，在Ⅲ—Ⅴ族化合物中是最高的（0.5或0.43）。在大气压力下，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构。它在一个无胞中有4个原子，原子体积大约为GaAs的一半。是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SiC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。因其硬度高，又是一种良好的涂层保护材料。下面我们来瞭解下GaN的化学特性、电学特性和光学特性。 1、GaN的化学特性 在室温下，GaN不溶于水、酸和碱，而在热的碱溶液中以非常缓慢的速度溶解。NaOH、H2SO4和H3PO4能较快地腐蚀品质差的GaN，可用于这些品质不高的GaN晶体的缺陷检测。GaN在HCL或H2气下，在高温下呈现不稳定特性，而在N2气下最为稳定。2、GaN的电学特性 GaN的电学特性是影响器件的主要因素。未有意掺杂的GaN在各种情况下都呈n型,最好的样品的电子浓度约为4×1016/cm3。一般情况下所制备的P型样品，都是高补偿的。 据有关研究人员报告GaN最高迁移率资料在室温和液氮温度下分别为μn=600cm2/v·s和μn=1500cm2/v·s，相应的载流子浓度为n=4×1016/cm3和n=8×1015/cm3。近年报导的MOCVD沉积GaN层的电子浓度数值为4×1016/cm3、1016/cm3；等离子啟动MBE的结果为8×103/cm3、1017/cm3。未掺杂载流子浓度可控制在1014～1020/cm3范围。另外，通过P型掺杂工艺和Mg的低能电子束辐照或热退火处理，已能将掺杂浓度控制在1011～1020/cm3范围。 3、GaN的光学特性 人们关注的GaN的特性，旨在它在蓝光和紫光发射器件上的应用。氮化鎵电晶体是直接带隙半导体材料,在室温下有很宽的带隙(3.39eV)。它在光电子器件如蓝光、紫外、紫光等光发射二极体和镭射二极体方面有着重要的应用。作为第三代半导体材料的代表，氮化鎵（GaN）基材料可制成高效蓝、绿光发光二极体和镭射二极体LD（又称雷射器），并可延伸到白光，将替代人类沿用至今的照明系统。氮化鎵（GaN）基材料奠定了解决白色发光二极体的基础，并且氮化鎵蓝光LED相关材料及器件广泛应用于全色大屏幕显示器，高亮度LED交通信号和指标灯，以氮化鎵为基础的高亮度半导体LED具有体积小、寿命长、功耗低等优点，并向着高亮度、全彩色、大型化方向发展。

大屏幕国标GB50464中强制条款

GB50464-2008《视频显示系统工程技术规范》自2009年6月1日起实施。其中，第4.1.5(4)、4.2.3(5)、5.2.3(1、5、6)条（款）为强制性条文，必须严格执行。 　　其中： 　　4.1.5(4) 　　系统设备应满足防潮、防火、防雷等要求。 　　4.2.3(5) 　　处于游泳馆、沿海地区等损腐环境的LED显示屏应采取防腐蚀措施。 　　5.2.3(1) 　　显示屏应安装在牢靠、稳固、平整的专用底座或支架上；无底座、支架时，应设置牢固的支撑或悬挂装置。底座应安装在坚固的地面或墙面上，安装于地面时，每个支撑腿应用地脚螺栓固定；安装于墙面时，应与墙面牢固联结；不得安装在防静电架空的地板、墙面装饰板等表面。 　　5.2.3(5)在搬动、架设单元过程中应断开电源和信号联结线缆，严禁带电操作。 　　5.2.3(6)在高压带电设备附近架设显示屏时，安全距离应根据带电设备的要求确定。

LED在光电滑鼠中的应用

一般我们常见的光电滑鼠通常是指使用光电元件，根据对移动表面图像的逻辑判断来生成移动资料的滑鼠。光电滑鼠的工作原理是：在光电滑鼠内部有一个发光二极体，通过该发光二极体发出的光线，照亮光电滑鼠底部表面（这就是为什麼滑鼠底部总会发光的原因）。然后将光电滑鼠底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电滑鼠移动时，其移动轨跡便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电滑鼠内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数位微处理器）对移动轨跡上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特徵点位置的变化进行分析，来判断滑鼠的移动方向和移动距离，从而完成游标的定位。 光电滑鼠通常由以下部分组成：光学感应器、光学透镜、发光二极体、介面微处理器、轻触式按键、滚轮、连线、PS/2或USB介面、外壳等。下而我们重点来瞭解下发光二极体（LED）在光电滑鼠中的应用情况。我们知道，光电滑鼠在使用过程当中底部会发出淡红色光芒。这是滑鼠中的发光二极体发出的，它在滑鼠中起什麼作用呢？发光二极体发出的高亮（这主要是为了可以获得足够的光照度）光线，一部分通过滑鼠底部的光学透镜(即其中的棱镜)来照亮滑鼠底部；另一部分则直接传到了光学感应器的正面。通俗一点来讲，就是发光二极体的作用就是发出光芒产生滑鼠工作中所需要的光源。但是为什麼常见的光电滑鼠使用的LED是红色的呢？ 为什麼会选择红色呢？其实原因比较简单，因为红色光源的LED技术比较成熟，而且成本上算来也是比较便宜的。这就使得红色高亮LED的使用寿命最长。而光电引擎的成像是单色的，无论什麼顏色的光源都不会产生影响。所以在这种情况下，除了少数厂商为了制造卖点以外，大多数厂商当然会选择红色的产品，使如许多光电滑鼠也采用蓝色LED，显得与眾不同，但本质上是一样的。另外，结合直插式LED和SMD LED还可以用来装饰滑鼠，使其发出七色炫彩光芒，更吸引人的眼球。更符合时尚一族的审美需求。全球每年光电滑鼠的生产量数以亿计，以每个滑鼠消耗1颗~7颗LED计算，所产生的经济效益有效地支撑了部份LED产业的出货量。展望未来，即使雷射滑鼠大有普及之势，但仍离不开LED的辅助发光。儘管如此，以目前的光电滑鼠普及状况来看，LED在滑鼠中的应用仍然佔据绝对主导地位，不可撼动。来源：LEDinside

光纤照明和LED照明的比较

当今,在绿色照明概念的倡导下,各种照明技术不断的涌现,光纤照明和LED灯作为新兴的照明技术,始终走在绿色照明领域的前沿. 光纤照明是通过光纤把光源发生器的光线传播到指定区域的一种照明方式,它具有如下特点: 1)由于光纤的自身特性和光的直线传播原理,光纤在理论上可以把光线传播到任何地方,满足了实际应用的多元性. 2)我们可以通过滤光装置获得我们所需要的各种颜色的光,以满足不同环境下对光色彩的需求. 3)通过光纤尾件的设计和安装,照明从抽象化转变为形象化.光纤照明赋予了光线质感、空间感,甚至赋予了光线生命和性格. 4)光纤照明实现了光电分离,这是一个质的飞跃,不仅安全性能提高,而且应用领域大大的拓宽了. 5)塑料光纤照明系统光色柔和,没有光污染.塑料光纤装饰照明采用过滤光谱的方式改变光源发光颜色,通过光纤传导后,色彩更显柔和纯净,给人的视觉效果非常突出. 6)一般的光源所发生的光谱不仅包括了可见光,还包括了红外线和紫外线.在一些特殊场合,红外线和紫外线都是我们避免的,比如文物照明.由于塑料光纤的低损耗窗口位于可见光谱的范围,红外线和紫外线的透过率很低,在加上对光源机的特殊处理,所以从光纤发出来的光都是无红外线和紫外线的冷光. 从特点上了解了光纤照明,现在再看看LED的特点. LED(LightEmittingDiode)是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光.它具有如下特点: 1)电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一种比使用高压电源更安全的电源. 2)效能:消耗能量比同光效的白炽灯减少80%. 3)适用性:每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境. 4)稳定性:10万小时,光衰为初始的50%. 5)响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级. 6)对环境污染:无有害金属汞. 7)颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光. 8)价格:LED的价格比较昂贵,相较于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成. 由于光纤照明和LED灯的独特优点,它们已广泛地应用于各种场合,并在不断地推广中. 现将目前国内应用情况和场合简述如下: 一、光纤照明 由于光纤照明具有的许多特点,使得它的应用很广泛,现根据不同的使用地点和产生的效果对其典型应用进行分析说明. 1)、电视会议桌面照明 采用端发光系统,配置聚光透镜型发光终端附件由顶部垂直照射,在桌面形成点状光斑,适合与会人员读写而又不影响幻灯投影讲解的进行(在一般照明灯具关闭或亮度调低的情况下). 2)、置于顶部较高、难以维护或无法承重的场所的效果照明 将端发光系统用于酒店大堂高大穹顶的满天星造型,配以发散光透镜型水晶尾件和旋转式玻璃色盘,可形成星星闪闪发光的动态效果,非一般照明系统可比拟. 3)、建筑物室外公共区域的引导性照明 采用落地管式(线发光)系统或地埋点阵指引式(端发光)系统用于标志照明,同一般照明方式相比减少了光源维护的工作量,且无漏电危险. 4)、室外喷泉水下照明 采用端发光系统,配置水下型终端,用于室外喷泉水下照明,且可由音响系统输出的音频信号同步控制光亮输出和光色变换.其照明效果及安全性好于普通的低压水下照明系统,并易于维护,无漏电危险. 5)、建筑物轮廓照明及立面照明 采用线发光系统与端发光系统相结合的方式,进行建筑物轮廓及立面照明.其施工方便,安装周期短,具有较强的时效性,且能够重复使用,节省投资. 6)、建筑物、文物局部照明 采用端发光系统,配置聚光透镜型或发散光透镜型发光终端附件用于室内局部照明.如博物馆内对温湿度及紫外线、红外线有特殊控制要求的丝织品文物、绘画文物或印刷品文物的局部照明,均采用光纤照明系统. 7)、灯箱、广告牌照明 线发光光纤柔软易折不易碎,易被加工成不同的图案,无电击危险,无需高压变压器,可自动变换光色,并且施工安装方便,能够重复使用.因此,常被用于设置在建筑物上的广告牌照明.同传统的霓虹灯相比,光纤照明具有明显的使用性能优势. 二、LED的应用领域 1)、信号指示应用:信号照明是LED单色光应用比较广泛也是比较早的一个领域,约占LED应用市场的4%左右. 2)、显示应用:指示牌、广告牌、大屏幕显示等,LED用于显示屏幕的应用约占LED应用的20%—25%,显示屏幕可分为单色和彩色. 3)、照明应用: ①便携灯具:手电筒、头灯、矿工灯、潜水灯等; ②汽车用灯:高位刹车灯、刹车灯、转向灯、倒车灯等,大功率的LED已被大量用于汽车照明中. ③特殊照明:太阳能庭院灯、太阳能路灯、水底灯等;由于LED尺寸小,便于动态的亮度和颜色控制,因此比较适合用于建筑装饰照明. ④背光照明:普通电子设备功能显示背光源、笔记本电脑背光源、大尺寸超大尺寸LCD显示器背光源等,LED作为手机显示的背光源是LED应用最广泛的领域. ⑤投影光源:投影仪用RGB光源; ⑥普通照明:各类通用照明灯具、照明光源等; 三、光纤照明和LED的照明效果比较 虽然光纤照明和LED各具特点,应用领域有所重叠,但是效果还是有各自特色的. 优秀的光纤照明极具个性化色彩,能够满足人们对光环境的不同需求.装饰效果美仑美奂,十二星座、满天星空,让你感觉到夜晚的静谧和浪漫;流动的光纤瀑布使人想起“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”的经典场面;光纤三维立体镜的随意,斑斑驳驳,如桂雨临凡,时时挑动着人的好奇;光纤垂帘摇曳生姿、清新淡雅,仿佛让人回到“帘卷西风”的意境.凝眸窗外星空,光点闪烁,触手可及,令人喜上眉梢;举手摘星,却是光纤拉网屏风.光纤照明可以和人以及周围的环境共生,甚至可以达到人光合一、情境合一的境界. 而随着各种色彩的LED的开发和成熟,供消遣使用的单色LED制造色彩变幻效果的技术也越来越成熟.为了改换色彩,系统一般是使用红、绿和蓝光LED(RGB)作为单色光源,再利用被称为“增色”的技术来制造最终所需的色彩.但是在光的表现手法上,任何其他的照明方式都无法与光纤照明相比拟的.所以,在发展趋势上,光纤照明仍然占具主导地位. 四、光纤照明和LED照明的市场比较 由于光纤照明和LED照明有本质上的区别,而且表现效果也各有千秋,因此在销售市场也各有偏重. 尽管光纤照明现在在照明行业所占有的市场份额比重不是太多,但却是成正比的加速增长.在每年的美国照明商品展览会上持续引起参观人员的关注,特别是对用通常灯有不方便的场所更是如此.如很难接近或者需要光电分离的场所,使用光纤照明系统是最有利的.根据光纤照明的特点,光纤照明的销售市场主要面对装饰照明、娱乐灯光、艺术照明以及特殊照明. LED作为一种新型的光源,从目前的发展趋势和在绿色照明的概念下,近年来LED的灯具产品开发的种类越来越多,市场份额也在增长.但是,由于大功率的LED的技术还没有成熟和白光LED的成本不能有效的降下来,所以LED灯具在照明领域不能有效的拓展.

LED彩墙屏在LED技术中的应用及特点

LED彩墙屏是LED技术应用到室外装饰照明领域的新产品，其工作原理是通过驱动和控制两部分组成，以小型LED方形灯作为发光显示单元，通过多外方形的LED灯象素单元按照一定的矩阵排列而形成彩显幕墙，外加连接视频控制器及电脑而构成。 620)this.width=620" border=1 620)this.width=620" border=1 产品特点： 1、动静结合：白天，展示精美的静态喷绘广告；夜间，显示动态的丰富多变的内容。 2、强有力的视觉冲击：结合灰度编码技术，亮度控制技术，非线性校正技术等到多项先进的LED控制技术，使显示画面比霓虹灯、纯喷绘画面等媒体方式更具视觉冲击力。文字，图片，动画任意切换。 3、成本低：制造成本低，驱动为低电压驱动，安全可靠。 4、可移动性：标准箱体，任意组合，使用完成后可轻易拆卸，再组装使用。 5、动态曲面：动态LED广告牌解决了在曲面建筑上动态画面难以实现的问题。在弧形墙面，屋顶，桥梁等均可完成动态画面的显示。 6、适用领域：大中型企业标志招牌，新型动态户外广告牌，娱乐，文化事业标志牌，大厦等。 来源：投影时代

什么是LED灯、LED原理

　　一、LED的结构及发光原理50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting
diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
LED结构图如下图所示
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。　　二、LED光源的特点　　1.
电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。　　2.
效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%　　3.
适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境　　4. 稳定性：10万小时，光衰为初始的50%　　5.
响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级　　6. 对环境污染：无有害金属汞　　7.
颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色
8.
价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。　　三、单色光LED的种类及其发展历史　　最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。
70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm），黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。
90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以达到50流明/瓦。　　
四、单色光LED的应用　　最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。　　汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。　　另外，LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
　五、白光LED的开发　　对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。
LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。　　目前已商品化的第一种产品为蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉，其最好的发光效率约为25流明/瓦，YAG多为日本日亚公司的进口，价格在2000元/公斤；第二种是日本住友电工亦开发出以ZnSe为材料的白光LED，不过发光效率较差。从表中也可以看出某些种类的白色LED光源离不开四种荧光粉：即三基色稀土红、绿、蓝粉和石榴石结构的黄色粉，在未来较被看好的是三波长光，即以无机紫外光晶片加R.G.B三颜色荧光粉，用于封装LED白光，预计三波长白光LED今年有商品化的机机会。但此处三基色荧光粉的粒度要求比较小，稳定性要求也高，具体应用方面还在探索之中。　六、业界概况
　　　　在LED业者中，日亚化学是最早运用上述技术工艺研发出不同波长的高亮度LED，以及蓝紫光半导体激光（Laser
Diode；LD），是业界握有蓝光LED专利权的重量级业者。在日亚化学取得兰色LED生产及电极构造等众多基本专利后，坚持不对外提供授权，仅采自行生产策略，意图独占市场，使得蓝光LED价格高昂。但其他已具备生产能力的业者相当不以为然，部分日系LED业者认为，日亚化工的策略，将使日本在蓝光及白光LED竞争中，逐步被欧美及其他国家的LED业者抢得先机，届时将对整体日本LED产业造成严重伤害。因此许多业者便千方百计进行蓝光LED的研发生产。目前除日亚化学和住友电工外，还有丰田合成、罗沐、东芝和夏普，美商Cree，全球3大照明厂奇异、飞利浦、欧司朗以及HP、Siemens、
Research、EMCORE等都投入了该产品的研发生产，对促进白光LED产品的产业化、市场化方面起到了积极的促进作用。

谈LED背光源在LCD上的应用

　　随着寿命和制作技术要求更加高的LED背光源逐渐引入电视领域，电视厂商们也开始对此项技术进行了大力研发。当国际、国内大厂纷纷逐步推出了更大尺寸的LED背光源液晶电视。在深入了解LED背光技术之前，我们先了解当前的背光技术存在什么问题。　　我们知道，液晶是一种介乎于液体和晶体之间的物质。液晶的奇妙之处是可以通过电流来改变其分子排列状态，给液晶施加不同的电压就能控制光线的通过量，从而显示多种多样的图像。但液晶本身并不会发光，因此所有的LCD都需要背光照明。目前LCD的背光源几乎都是CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps，冷阴极荧光灯)。　　由于冷阴极荧光灯不是平面光源，因此为了实现背光源均匀的亮度输出，LCD的背光模块还要搭配扩散片、导光板、反射板等众多辅助器件。即便如此，要获得如CRT般均匀的亮度输出依然非常困难。大部分LCD在显示全白或全黑画面时，屏幕边缘和中心亮度的差异十分明显。　　除了结构复杂、亮度输出均匀性差之外，采用CCFL作为LCD背光源还有个让人头痛的问题——使用寿命短。绝大部分CCFL背光源在使用2～3年之后亮度下降非常明显(寿命在15000小时～25000小时)，许多LCD(尤其是笔记本计算机的液晶屏)在使用几年后会出现屏幕变黄、发暗的现象，这正是CCFL使用衰减期较短的缺陷造成的。　　事实上，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)并非尖端科技产品，它在我们日常生活中随处可见:路边色彩斑斓的广告牌、家用电器上颜色各异的指示灯、手机按钮的背光照明、汽车的前大灯等等，都采用了LED作为光源。　　LED作为LCD背光会带来哪些好处呢?首先，采用LED背光的LCD的体积将进一步缩小。LED背光源是由众多栅格状的半导体组成，每个“格子”中都拥有一个LED半导体，这样LED背光就成功实现了光源的平面化。平面化的光源不仅有优异的亮度均匀性，还不需要复杂的光路设计，这样一来LCD的厚度就能做得更薄，同时还拥有更高的可靠性和稳定性。更薄的液晶显示面板意味着笔记本计算机拥有更佳的移动性。例如，SONY近期推出的VAIO TX笔记本就采用了厚度仅有4.5mm的LED背光液晶显示屏。　　其次，在发光寿命方面，LED背光技术也将CCFL远远抛在后面。普通的CCFL背光源一般的使用寿命在3万小时左右，一些顶级的CCFL背光的发光寿命也不过在6万小时左右。这样的寿命对于频繁使用的用户来说意味着使用2～3年后LCD的亮度就将会明显下降，而不得不更换LCD的CCFL背光模块。而LED背光则完全没有这样的问题，现阶段白色LED背光的寿命已经高达10万小时，而且还有再次提升的潜力。即使24小时不间断使用，这样的寿命也足够长时间使用，业界标榜的数据为5年。　　在色彩表现力方面，LED背光也远胜于CCFL。原有的CCFL背光由于色纯度等问题，在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如CRT。据测试，采用CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的78%，而LED背光却能轻松地获得超过100%的NTSC色彩区域。在色彩表现力和色阶过渡方面，LED背光也有显著的优势。

LED技术标准和检测方法探讨

　LED照明器具由LED光源、电器附件和器具组成。它采用半导体发光的器件作为光源，具有体积小、寿命长、能耗低、瞬时启动、颜色丰富等特点，是一种环保节能的冷光源。　　近年来，美国、日本、及欧洲等发达国家及政府组织在LED发光方面投入大量的人力、物力组织开发和研究，使LED光源的技术水平有了大幅度的提高，功率已经达到了3～3W，发光效率达到301m/w，使LED光源用于普通照明成为可能。LED产品将成为最新的节能照明产品。但是LED照明器具是高技术、高附加值产品，我国以往对LED照明的研究还很薄弱，与国外水平相差很大，特别是在应用基础方面的研究还不能满足我国产业发展的需求。在LED照明产品检测技术和产品标准方面远远不能适应我国LED照明工业发展的要求。我国LED照明的发展，首先应当建立和健全我国LED照明器具的技术标准和测试方法评价体系，规范现有的检测系统，使不同企业的产品依据统一的测试方法检测，只有这样才能真正了解我国LED照明产品的技术水平，进而推动我国LED照明工业的技术进步，促进行业展。LED照明器具技术标准和测试方法的建立，也将会促进半导体技术的进步，对LED照明产品的生产和质量的提高，缩短我国与国际水平的差距，具有极其重要的现实意义和深远的历史意义，将会产生巨大的经济效益和社会效益。照明LED标准及检测技术的现状国际照明委员会（CIE）和国际电工委员会（IEC）都没有关于照明LED的标准。仅仅在上世纪90年代，CIE曾经发表了一个一般LED测试方法的技术报告。但是由于近年来LED产品的技术发展迅速，现在发现的ＬＥＤ的许多技术特性都是过去所未考虑到的。因此，在1999年日本京都举行的IEC年会上，与会的发达国家代表提议由IECTC34（照明技术委员会）制定白光LED照明器具标准，日本代表团还提交了一般照明用白光LED的两项标准草案。为了发展照明LED，发达国家都非常重视LED测试方法及标准的研究。例如美国国家标准检测研究所（NIST）是一个世界著名的测试研究机构，目前他们组织国际知名测试专家开展LED测试的研究，重点研究LED发光特性、温度特性和光衰特性等测试方法，试图建立整套的LED测试方法和技术标准，在LED测试方面已经走在了世界的前列。日本成立了“白光LED测试研究委员会”，专门研究照明用白光LED的测试方法和技术标准。世界发达国家为了抢占LED研究的制高点，在LED标准和测试方面都投入了大量的人力物力，在标准方面注重选择LED特性参数及测试方法研究。我国目前无LED照明器具标准，也没有相应的LED照明检测系统。一些企业采购了部分检测设备。但由于缺少专业的研究，检测水平低，仪器配套性差，检测精度低，互相之间不可比对，测试项目不能满足需要。我国的专业检测机构虽然也曾开展的一些LED测试的研究工作，但由于条件所限，尚不能形成完整的检测评价系统，其水平与国外发达国家仍有较大差距。目前我国有关检测部门已经着手开展照明LED测试方法的研究，包括检测设备的开发工作。全国照明电器标准化技术委员会已经将照明LED的技术标准和测试方法标准列入2004年的标准工作计划，希望通过照明LED标准的制定，促进LED技术的发展和在照明领域的应用。需解决的问题照明LED技术标准着重解决产品的特性与测试方法的问题，LED最重要的性能指标就是光学特性和电气特性。光学特性包括光通量、光分布、亮度、光谱分布、色度坐标、显色指数等。LED应用于照明器具，在光学上既有一般光源相似的共性，又有其产品的特殊性：LED为一种方向性的发光器件；发光体很小，可近似点光源；发光受环境及加工工艺影响较大。LED光衰特性的测量周期很长（上万甚至几万小时）。LED在照明使用中除涉及光学性能外，还有其电器附件的特性（包括节能型电器附件）、机械特性、温度特性和器具安全特性等。因此在标准的制定过程中要着重考虑测试方法的问题首先是选择采用和研制符合LED特性的测试设备，建立测试系统。包括：LED光学测试系统、温度监控测试系统、电器测试系统、环境测试系统、耐久性可靠性测试系统等。其中主要测试系统应采用国际先进手段，在测试方法方面应能接近国际先进水平。通过与国外实验室的合作交流，使我国的LED检测技术与国际发展同步，使标准既能客观反映我国照明LED的技术水平，与我国照明LED的快速发展相适应，又能与国际水平保持一致，进一步促进LED技术的发展。
照明LED标准为系列标准系列标准中的基础标准（或主标准）是单管LED照明标准及测试方法标准，在此基础上形成照明LED的标准体系。LED标准首先要解决LED光源在照明中的特性要求，确定LED光源的技术要求，并且通过对LED的检测寻找LED的主要技术特性和技术参数，确定我国照明LED的技术水平和相关的技术指标及技术要求。由于照明LED技术发展很快，照明LED标准的制定应与技术的发展和市场的需要相适应。标准化机构、检测机构、照明LED研究部门、生产企业和应用单位等应相互配合，共同努力，建立一套符合我国国情、技术先进的照明LED的国家标准。来源：电子市场

改进光耦电路 减少电流消耗 延缓LED老化

　　改进光耦电路，可以提升零电压测量的精度。　　有不同潜路工作的电路中，用光耦建立电流隔离看上去似乎很简单。光耦从隔离电路中获取能量，由于LED老化，开关相对慢且不稳定。若不用光耦，可使用如Analog Devices公司的ADUM12xx或Texas Instruments 公司的ISO72x替代。本设计方案阐述了一个简单改进光耦电路的方法。　　图1显示了两个通用的0V同步交流设计。通过光耦负载电阻的减少，开关变得更慢更不确定，但减少了光耦的LED电流，尝试减少隔离电路中的能量消耗。为实现更快更迅速的开关，将不得不牺牲能量效率；然而，由于能量效率和交流电压大小的反向关系，这个牺牲的好处是有限的。 　　光耦的LED在近似全交流循环过程中超乎寻常的几乎连续发光，导致功耗效率低，且使光耦老化得相对较快：一个显著的缺点是过原点误差过大且几乎不可控；电路的灵敏度范围依靠光耦的参数。图1的设计不是一个理想方案。就效率而言，依靠光耦的电流转换率和交流幅值，它们能输出5到100 mA。　　图2的设计克服了能耗过大、不确定开关和LED老化的问题。它非常适用于宽交流范围的应用。与图1的电路相比，图2的LED只在过原点附近发光，且由前置充电电容接收能量，所以通过10到100的因数减少平均电流消耗。设计也提供更快、更确定和更敏锐的开关。更甚者，希望延缓LED老化。图1中电阻R1和R2消耗的热功率不小于1.5W，所以在同一电路板区域用0.1W设备替换外部器件（图2）。 　　电路的主要部分由幅值检波器D1、电容C1和Schmitt触发器Q1/Q2组成，控制流过光耦的LED电流。D2和D3稳定Q2的基电压，从而其集电极电流驱动光耦。电容C1通过R1、R2和D1充电。　　几乎所有交流周期中，除了过原点附近，Q1为开，Q2为关。然后，接近过原点时， Schmitt触发器Q1和Q2的状态改变，Q2以恒定的电流卸放电容C1，因为由Q2、D2、D3、R5和R6组成的电路按I=(2×VD–VBE2)/R6稳定电流，在这里VD为D2或D3上的电压降，VBE2为Q2的基射极电压。　　一些应用不需要Schmitt触发器固有的磁滞性；图3显示了这样的一个设计。它也显示了怎样处理不需要的D1最小反转电流。然而，电路更适用于纯同步和非晶闸管控制。由于LED电流的稳定性，这些设计使输入交流电压的范围扩大，其有利于多标准交流供电设计；有机会在LED没有过载危险的情况下设置LED电流；减少光耦不稳定的影响。这样设计的另一个优势为其固有更安全的特性。在其终端短路的情况下，光耦在隔离与非隔离侧之间传递的电流比图1电路中少10到100倍。光耦也有优势。由于低占空比，可以不损失功率而任意减少光耦负载电阻R8的值。这个减少将使过原点误差降低。 来源：EDN/作者：Peter Demchenko, Vilnius, Lithuania

LED的防静电控制

1、 静电的概念
什么是静电（ES，electrostatic），即由于电荷和电场的存在而产生的一切现象。静电并非静止不动的电，而是缓慢移动的电荷。其磁效应可以忽略。静电与常用电从性质上是一样的，本质都是电荷。
静电有以下几种现象： ·静电力学现象：静电引力，像静电吸尘、静电植绒、静电复印机等；静电排斥力，如纸张布卷绕不齐、不规则，整形不佳，混合不良。
·静电感应现象：静电噪音，机器损耗，继电器与电子元件误工作，自控失灵，电路不良，必须加以静电屏蔽。我们常见的油轮、油罐汽车上会带有一根铁链连接地面，就是用于静电放电。
·静电放电现象：静电噪音、放电噼啪声，雷鸣电闪，天空乌云与地面正负电荷放电，等等。可以导致电子元器件pn结击穿、自动开关误操作等。 2、 静电的产生
物质的基本组成是分子、原子；尽管原子的种类不同，但是它总含有带正电的原子核与外壳层带负电的电子，正常情况下正负电荷总量相等，呈现电中性。当物体处在不同的外界环境下或受到外来因素的作用时（如加热、光照、冲击、摩擦、电磁场），外壳层电子状态、电荷电量、电子运动轨道、所处能级将发生改变，从而引起相应的放电现象。
任何物体上的静电，主要都是由于摩擦或感应两个过程产生的，这是一种普通的物理过程，尤其是干燥环境下的气体或者高纯水高速流动过物体表面，都会使之带上电荷。一般情况下，无机材料（如石棉、玻璃、云母等）更易带正电荷；有机高分子材料（如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯树脂、聚亚胺酯等）易带负电荷。表1汇总了物体摩擦带电情况。
表1 物体摩擦带电情况
总而言之，静电产生不仅取决于材质内部的分子、原子结构，而且在相当程度上还与外界因素有关。当人在室内走动（尤其是穿塑料在地板上滑行），拖动、搬动物体，或是翻书、使用电风扇、使用空调、撕开胶带、手或袖子在桌面上移动时，这一系列运动摩擦都可引起静电放电效应。表2总结了人在室内做出动作时所带的静电。
表2 人在室内做出动作时所带的静电
从物质结构上来看，静电易发生在非导体表面，这是因为非导体（如介质材料、绝缘体及高阻半导体这些材料）在外因作用下，容易产生极化电荷或感应电荷。这部分电荷不像导体上的电子一样可以自由运动，它是在正负电荷相互吸引状态下存在的，难以在物体表面移动。当表面有一定电荷积累就会产生表面电势，表面电荷只有通过空气中的离子中和或靠物体表面漏电流而慢慢地消失。只要物体所处环境潮湿或表面有一定的湿度，就可以增强表层的电导率，这样才能使表面静电较快消失。
3、 带电电位与体电阻率 实验发现，绝缘介质、液体起电现象的带电电位与体电阻率的关系如图1所示。 图1 带电电位与体电阻率的关系
体电阻处于1011~1014Ω·cm的绝缘体最易摩擦起电；体电阻1010Ω·cm的材料含杂质多，导电性较好，产生静电可以很快消失。工作人员穿着橡胶鞋、聚乙烯拖鞋、合成纤维袜子在车间内走动，或在聚胺酯地面、塑料工作面上操作，可以使人体带上2000~3000V的静电。
半导体电阻率界于导体和绝缘体之间，受到外因诱发易产生感应电荷，表3中的几种半导体常用做LED的衬底材料，其中还列出了其抗静电的能力。 表3
硅、碳化硅、蓝宝石的物理特性 4、 生产环境
为了尽量降低静电效应给器件带来的破坏和影响，对生产LED的洁净车间、整机装配调试车间、精密电子仪器生产车间都有严格的环境要求：
·地面、墙壁、工作台带静电情况：光刻车间塑料板地面的静电电位约为500~1000V，扩散、洗手间的塑料墙纸为500~1500V，清洗间的瓷质地面为0~1500V，扩散间的塑料墙地面为700V，塑料顶棚为0~1000V。
·工作台面为500~2000V，最高可达5kV。 ·风口、扩散间铝孔板的送风口为500~700V。
·人和服装可为30kV，非接地操作人员一般可带3~5kV，高时可达10kV。
·喷射清洗液的高压纯水为2kV，聚四氟乙烯支架有8~12kV，芯片托盘为6kV，硅片间的隔纸可达2kV。 5、 器件失效的原因
以pn结结构为主的半导体器件在制造、筛选、测试、包装、储运及安装使用等环节，难免不受静电感应影响而产生感应电荷。若得不到及时释放，在pn结上形成的较高电位差加上pn结两端，会使之瞬间放电击穿pn结，特别是在干燥季节、洁净环境下尤为突出。
pn结是LED的基本结构，但由于材料不一样，所以抗静电的能力也不同。红色、橙色、黄色LED所用的材料主要是GaP与GaAs及其混晶GaAsP。这些化合物半导体禁带宽度在1.8~2.2eV之间，pn结易掺杂低阻性材料，其导电性能较好，在器件制造中产生的静电能较快释放，故抗静电能力会好一些。
而绿色、蓝色、白色LED的pn结附近材料是InGaN或者AlGaNlGaN，其禁带宽度为3.3eV，比一般红色、橙色、黄色LED材料大50%左右，电阻率相对较高。再加上这一类LED的衬底是用高阻值的蓝宝石（Al2O3）或碳化硅（SiC）制成的，其导电性和导热性都很差，因此制程工艺中产生的静电感应特别严重。如Al2O3衬底的蓝光LED的pn结电极是V型电极（在同一面），电极之间的距离300μm，一旦积累感应电荷，很容易在该处发生自激放电。又由于AlGaNlGaN的发光激活层较薄，因此静电放电中该层更容易被击穿。
操作者或LED本身也有静电感应，虽然电荷不多，但是经一段时间的积累，特别是在干燥环境下，人手触摸引脚或LED与工作机台、桌面接触，即会引起瞬间放电。以SiC为衬底的InGaN材料，基本上是L型电极垂直结构的LED，其静电电压高达1000V；而一般以Al2O3为衬底的LED器件通常是V型电极，其抗静电电位仅为500V。但是做好的LED正向电压只有3~4V，反向电压只有15~20V，所以要小心保护。
6、 防静电措施
静电击穿器件使其失效是在不知不觉中发生的，被静电损坏的LED不能用筛选方法排除，所以只有做好预防措施，建立一套防静电（ESD）生产工艺和测试流程规范。这对提高LED产品质量及成品率是十分关键的。主要的措施包括：
·各环节要尽量减少接触这类LED器件的人数，限制人员不必要的走动，搬推椅子。 ·使用导电率好的包装袋来包装LED。
·应戴上手套接触LED器件（但不能戴尼龙和橡皮手套）。
·取出备用的LED器件后不要堆叠在一起，器件尽量不要互相接触。从包装袋中取出而暂时不用的器件，应用防静电袋包起来。
·必须用手接触LED的器件时，应接触管壳而避免接触LED器件的引出端。要接触LED器件前，应将手或身体接“地”一下，把静电释放干净。 ·电烙铁要求永久接地。
·工作环境的相对湿度应保持在50%左右，不穿容易产生静电的工作服。
·车间地面应采用含碳塑料、含碳橡胶或导电乙烯做成，电阻率η105Ω·cm或用静电耗散性材料，电阻率就在105Ω·cm~109Ω·cm之间。
·椅子和工作台上应附加一层静电耗散材料，椅子的电阻率应是105Ω·cm~108Ω·cm之间。
·工作服、棉制工作服有一定的导电性，最好使用防静电服。工作鞋要用静电耗散型材料做成，电阻率在105Ω·cm~108Ω·cm之间，也要有防静电鞋。
·带上防静电手镯实际上是手镯与手接触，再把手镯接“地”，这样手与地就成为同电位，可将人身上的静电释放。
·在工作区域使用离子风扇防止静电积累，因为离子风扇送出的负离子能与静电中和，不会使静电积累成很高电压。
·车间里所用的设备都要有良好的接地，接地电阻不能大于10Ω。车间入口处一定要有接地金属球，人进入时先摸金属球，以释放身上的静电。

LED路灯二次配光说明

LED的配光问题可以说简单也复杂，为什么这么说呢。因为： （1）在一部分人看来，利用LED的颗粒本身的特性，来改变它的方向来满足光均匀性、满足路灯的配光，这样是否合理呢？从“软件”方面来说即使能够满足光的均匀分布性，是否能够满足现有国家标准路灯的配光曲线呢？很明显不能。哪么从“硬件”方面来看，它将造成的后果是对灯具的特性要求就比较高，对于灯体的制作唯一性比较强，这样的最大的问题在于任何来防止眩光。 （2）再者能够做的配光问题就是用透镜，透镜能够形成路灯需要的配光曲线，能够使光比较均匀的分布，问题在于目前透镜能够做到最好的透光率是92%那是理论值，在实际应用中达到87%，百分之十几的光损，对于LED路灯的节能、光效高，这些数据是一个违背情况。 （3）那么还有的办法是利用反光板，它的运用相对来说效果应该要乐观一点，但是成本不菲，它不比透镜市场上可以找到各种各样现成的东西，首先要专业人员的设计，然后要开模，造成前期投入比较昂贵，相对风险较大。 就以上几种情况比较，那种适合现在发展需要，或者有更合理的办法来解决配光问题还有待研究和认证。来源：中国照明网

从LED护栏管使用环境剖析其应具备的防护措施

一、LED护栏管的行业质量状况 　　照明行业的质保潜规则是:照明产品的品质保用期均以一年期限为度.据本人的市场调研结果，目前，行业内护栏管在保用期内的损坏率均在8%-15%之间居高不下，质量稳定性成了用户的最大的烦恼，如何解决这一现实问题，成了困惑业界的话题，要解决这一问题，首先就必须要找到症结所在，对症下药，才是唯一途径。 二、常规的防护措施能行吗？　　综观LED行业护栏管的防护措施，基本上都是在两端堵头上进行外部防护，从护栏管的工作环境上分析，根据使用区域的不同，护栏管要能承受:高温，酷寒、日晒、雨淋、干燥等各种恶劣环境因素考验，出厂时看起来似乎万无一失，但使用过程中却问题不断，原因根源在哪里？其实,许多企业在产前忽略了几个细节，（一）：保用期内，元器件的早期的失效率大概为0.3%-1%,实际损坏率会因企业对元器件的质量控制而异。(二)：护栏管栏空气中的水份及酸碱性物质因温度的变化对组件器的侵蚀，其损坏率均约为4%-7%。（三）：管壳意外胀裂，堵头脱胶导致的损坏率约为2%-6%，具体的损坏率会因生产企业对外壳材料选择而有差异.由此可知,管内线路板的防护才是解决问题之根本，常规的只是对外部进水进行防护的措施根本无法达到护栏管的真正防护目的，无法遇制护栏管居高不下的年损坏率。 三、常规防护措施比较　　常规的外壳防护基本采用以下三种方法。　　第一种防护措施：超声波粘接堵头与管壳，这是最理智的做法，也是最不可取的办法,超声波粘接，看起来产品外观比较美观，成品的防护效果也很好，但是，粘接处的材料受超声波的损伤，管内线路板上的元器件也受到超声波损害，引起的电子组件早期失效率会成倍增加，而且,线路板的防护根本没有解决,更为可怕的是:粘接处在恶劣环境下工作几个月之后，管材因热胀冷缩的拉伸，脱裂引起的漏水率可达到30%-60%，后果非常严重。 　　第二种防护措施：粘胶粘接堵头与管材，这是低档类产品为节约成本的做法，如果选用粘胶合理，生产时注意细节问题，这种防护措施还是能起到较好的外部防护效果.但同样不能对线路板进行防护,而且,成品外观较丑，在使用期中，恶劣环境会使管材与堵头脱胶,造成损坏率约为2%-4%。 　　第三种防护措施：硅胶圈连接堵头与管材。外观漂亮，防护效果好，是以上三种外壳防护中的最佳选择，但是，成本偏高，以价格竞争市场的低档类产品无法选择，此方法解决堵头与管材连结处的防护问题。 四、LED护栏管的”长寿”之道　　以上三种防护措施，只能解决堵头与管材连接的防护问题，但无法解决比如：管材经不住恶劣环境的侵蚀形成的破裂进水;管材内存在的空气在低温环境下的水份凝珠形成对线路板的损害等问题。 　　许多致力于做高档,优质护栏管的企业，也在寻求管空气对管内线路板侵蚀的解决之道，基本上的方法不外乎以下四种途径。 　　第一种途径：抽去管内空气，注入1个大气压的惰性气体.由于这套方案无法解决企业量产，也无法解决管材胀裂等原因造成的外部雨水进入，因此，没有企业选择。 　　第二种途径：将管内线路板进行真空浸漆，隔绝管内线路板与空气以及水汽的接触，看起来似乎可取，但是，实际上是行不通的，要达到预想效果，绝缘漆需一定的厚度，护栏管在使用中，电子元器件的热胀冷缩系数与绝缘漆无法一致，会对电子元器件形成损伤，使元器件的早期损坏率成倍上升，而且，在点亮护栏管时产生的温度，催化绝缘漆中的挥发性成分与外壳PC管材发生化学反应，造成极短的时间里管材的损坏。　　第三种途径：用特殊材料填充管材空隙.护栏管内线路板的体积大约占管材容积的1/5，填充料的成本对产品价格的构成影响很大，而且还会增加护栏管的重量，同时影响护栏管发光效果，因此,也不可取。　　第四种方案：应用特殊防护.这套方案，现在业内只有深圳市锐拓灯饰照明有限公司的产品上在使用，线路板经过特殊防护后，元器件表面看不出任何防护处理的痕迹，发光灯的亮度没有任何损耗，且能达到IP67防护等级，防护层能承受-40℃-200℃的温度变化，试验结果表明，超薄的防护层在长期工作中，不会影响线路板上的电子组件长期的稳定。五、结论　　要使LED护栏管的年损坏率下降，仅仅外壳防护是不够的，必须要对管内线路板进行有效防护，深圳市锐拓灯饰照明有限公司经过多年的潜心研究，通过无数次的实验，确立的“双重防护”方案，经大量户外苛刻的试验,测试结果表明:进行线路板”特殊防护”和外壳”硅胶圈防护”的“双重防护”下，护栏管无论在何种恶劣气候环境下，其损坏率仅是电子组件的早期失效率，在原材料进行有效控制的情况下，护栏管的年损坏率完全可以控制在1%以内，从而,大大节约了高损坏率带来的巨大浪费。 来源:中国照明网

照明灯饰灯具分类英语词汇(三)

陶瓷配件 ceramic fitting 五金配件 hardware fitting 玻璃配件 glass fitting 荧光灯 fluorescent light /lamp 节能灯 Compact Fluorescent Lamp (2U 3U 4U) 荧光灯支架 Fluorescent Light and Fixtures 节能灯 Energy Saving Lamp 电子镇流器 Electronic Ballasts 压铸件 die-casting fitting 开关 switch 电线 electric wire / power cored 插针/插头 Pin (plug) 插座 socket 电感镇流器 Inductive / magnetic ballast 电子镇流器 electronic ballast 适配器 adapter 变压器 transformer 启辉器 starter 整流器 commutator 感应器 sensor 调光器 dimmer 端子台 termianl 汞灯 Mercury Lamps 其他词汇 Others 荧光灯管 Linear fluorescent light tube 荧光灯支架 Fluorescent light fixtures 三基色 tri-phosphor 三基色稀土荧光粉 tri-phosphor Fluorescent Powder 三基色灯管 tri-phosphor tube light 三基色发光二极管 tri-phosphor LEDS 伪彩色LED显示屏 pseudo-color LED panel 全彩色LED显示屏 True-color LED panel 光及辐射 Light and radiation 光通量(单位为：流明lm) Luminous flux , Φ 光强度 luminous intensity, I 光强度单位：坎德拉 candela, cd 照度 Illuminance, E 照度单位：勒克斯 Lux, lx 辉度 Luminance, L 辉度单位：坎德拉每平方米 cd/㎡ 色温 Co1or Temperature 色温单位：绝对温度 Kelvin, K 光色 Light color 演色性 Color rendering 平均演色性指数 general color rendering index, (Ra) 灯具效率 Luminaire efficiency 不可见光 Invisible Light 光谱 Spectrum 白炽灯泡 Incandescent bulb 气体放电灯 Gas discharge lamp 发光二极管 LED 荧光灯 fluorescent light /lamp 节能灯 Compact Fluorescent Lamp (2U 3U 4U) 荧光灯支架 Fluorescent Light and Fixtures 节能灯 Energy Saving Lamp

LED尾灯让驾驶更安全

近年来，采用LED光源的新型尾灯已经在越来越多高阶车款应用，包括使用LED作为煞车灯的BWM宝马7系列、新Audi奥迪A8、新Benz宾士S系、卡迪拉克的新款轿车和SUV、Lexus雷克萨斯的LS430、460，以及Honda本田雅哥等等。 与传统的卤钨灯相比，LED尾灯具有反应速度快、辨识效果好、使用寿命长、发光效率高、耐震性能强、节能效果优等特点。灯光信号是汽车的语言。更加灵敏的灯光信号可以更好的被人瞭解，能更有效地对其他车辆驾驶人产生提醒的作用，及时採取相应的规避动作，从而才能让驾驶更安全。来源：LEDinside

LED光源的优点

作为一种出现时间最晚的照明技术，LED的优点不仅体现在发光质量方面，在其生产、制造、易用性方面都要大大超越白炽灯、荧光灯等传统光源，因此自60年代诞生以来，得到了长足的发展和应用。而相对于白炽灯、荧光灯等老一代发光设备，LED的优点主要体现在以下几个方面： 1.LED在结构上没有玻璃外壳，不需要想白炽灯或者荧光灯那样在灯管内抽真空或者冲入特定气体，因此抗震、抗冲击性良好，给生产、运输、使用各个环节带来便利。 2.LED元件的体积可以做的非常小，更加便于各种设备的布置和设计。 3.LED的发出的光线能量集中度很高，集中在较小的波长窗口内，纯度高。 4.LED元件的寿命非常长，普遍在5万-10万小时之间，即使是频繁的开关，也不会影响到使用寿命。 5.LED响应时间非常快，在微秒级别。 6.LED的发光指向性非常强，亮度衰减比传统光源低很多。 7.LED在生产过程中不要添加“汞”，非常环保。 8.LED使用低压直流电即可驱动，对使用环境要求较低。 LED发光设备的这些优点，不仅为其在日常照明领域的广泛应用奠定了坚实基础，也为LED进入显示设备领域打造了一条充满希望的道路。不过，LED并不是从一开始就拥有如此之多的优势，也是经过了一段较长时间的发展，下面我们就去看看LED从诞生到现在所经历过的发展变迁之路。

SMD表面黏着LED的生产流程

　　固晶：在这个环节主要是将芯片固定到相应的支架上，在固晶前需要先确定支架的类型和型号，支架目前分为两大类，一类是TOP支架，一类为PCB板支架。不同的支架在后面的流程中制作工艺略有不同，详细后面再讲。确定支架后，在固晶前因为要固定芯片，需要先在支架里点一些胶水，胶水的作用主要是起固定作用。但点胶并没有单独作为一个环节，而是和固晶合并称为“固晶”，因为在同一个机台上实现了两个步骤。　　焊线：固晶完成经过烘烤完成后进入下一个环节就是“焊线”。焊线没有特殊的地方，主要是要正负极性正确，同时防止虚焊或尽量少虚焊。封胶：焊线完成进入封胶站。在这个站里，PCB支架的和球头形状的TOP支架的需要进入“模造”房进行封胶，而决大部分的TOP支架的则不用，直接在封胶房里通过半自动的封胶机进行封胶。　　切割：封胶完成进入下一站“切割”。 PCB支架的切割需要经过高速的全自动水切割机来实现，15000转/秒的速度，能够极大提高切割的效率。而TOP支架的则不用经过这道工序，直接进入下一个工序。　　外观：本站主要是检查封胶后的TOP支架灯和经过切割后的PCB板支架的灯的外观是否有异物，气泡，碎晶等，　　电测：该段主要是测试是否漏电　　拔落：将前道工序做好的LED灯用机器拔落下来，以便进入下一个环节分光测试。　　分光：和LED生产线不同的是，SMD贴片LED这边的分光和包装的设备非常讲究一一对应，一个全自动机台只对应一个型号的产品，所以在后期的分光分色阶段和接下去的包装阶段都会用到大量的人工手动操作，所以在后期的市场开展中，应该充分发挥现有机台的设备，有针对性的为客户介绍适合的产品。　　包装：经过分光分色的产品按照一定的规格包装好，入库。在这个阶段有几个常识的问题：　　　　1、通常只有白光才需要分光分色，按照白光色块图的X、Y轴参数分光。其它的普通发光产品不需要分光。　　　　2、包装的时候基本上都需要抽真空包装，根据不同的型号，每个包装的数量会有不同，一般1608的每个胶轮的包装包满有4K，3508的约有2K，5060的只有1K。 来源：Ledinside

导热银胶、LED导电导热银胶使用注意事项

生产LED的朋友们都知道：由于单电极芯片封装时对固晶的要求极高，因此在固晶过程中导电胶、导电银胶的使用要求也极严格，虽然在生产过程中看不出什么问题，但是到用户使用过程中会出现死灯等异常情况。所以，固晶导电胶、导电银胶的性能会直接影响LED产品的性能，不能忽视。UNINWELL是全球导电银胶产品线最齐全的生产企业，其导电银胶性能优异，导电性好,剪切力强,流变性也很好,并且吸潮性低。适用于LED、大功率LED、 LED数码管、LCD、TR、IC、COB、PCBA、点阵块、显示屏、晶振、谐振器、太阳能电池、光伏电池、蜂鸣器、陶瓷电容、半导体分立器件等各种电子元件和组件的封装以及粘结等。应用范围涉及电子元器件、电子组件、电路板组装、显示及照明工业、通讯、汽车电子、智能卡/射频识别等领域。UNINWELL国际根据自己生产导电银胶的经验和同行客户的使用实践，把固晶导电胶、导电银胶在使用过程中需要注意的事项总结如下，提爱好者和生产LED的朋友参考：1、厂家导电银胶的运送过程需要冷冻保存，要用大量的冰袋或者干冰将导电银胶包裹；2、客户即使天气较冷也要把刚收到的导电银胶，立刻转放进0-5度的冰箱冷冻室保存；3、在使用前，导电银胶解冻使用时间在1-3小时（根据不同导电银胶来定）；4、在使用过程中大约2-3个小时添加适量导电银胶，固晶机台锡鼓上面的银胶建议每12个小时清洗一次；5、当导电银胶出现拉丝现象，无论使用多久都要更换；7、导电银胶点到规定的点后，需在2分钟内进行固晶；7、停止固晶时，要保证锡鼓一直转动。如果装导电银胶的锡鼓停止转动在30分钟以上时，建议清洗胶鼓并且更换导电银胶；8、固晶后的材料尽量在一个小时内进烤箱，最长不能超过2个小时。特别提醒：导电胶、导电银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。 来源：东方LED网

L型电极的大功率LED芯片的封装

美国GREE公司的1W大功率芯片（L型电极），它的上下各有一个电极。其碳化硅（SiC）衬底的底层首先镀一层金属，如金锡合金（一般做芯片的厂家已镀好），然后在热沉上也同样镀一层金锡合金。将LED芯片底座上的金属和热沉上的金属熔合在一起，称为共晶焊接，如图1所示。
图1 共晶焊接
对于这种封装方式，一定要注意当LED芯片与热沉一起加热时，二者接触要好，最好二者之间加有一定压力，而且二者接触面一定要受力均匀，两面平衡。控制好金和锡的比例，这样焊接效果才好。这种方法做出来的LED的热阻较小、散热较好、光效较高。
这种封装方式是上、下两面输入电流。如果与热沉相连的一极是与热沉直接导电的，则热沉也成为一个电极。因此连接热沉与散热片时要注意绝缘，而且需要使用导热胶把热沉与散热片粘连好。使用这种LED要测试热沉是否与其接触的一极是零电阻，若为零电阻则是相通的，故与热沉相连加装散热片时要注意与散热片绝缘。共晶点加热温度也称为共晶点。温度的多少要根据金和锡的比例来定：
·AuSn（金80%，锡20%）：共晶点为282℃，加热时间控制在几秒钟之内。 ·AuSn（金10%，锡90%）：共晶点为217℃，加热时间控制在几秒钟之内。
·AgSn（银3.5%，锡96.5%）：共晶点为232℃，加热时间控制在几秒钟之内。

LED彩墙屏幕应用优势与存在的问题

LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体，由于具有容易控制、低压直流驱动、组合后色彩表现丰富、使用寿命长等优点，广泛应用于城市亮化工程、大屏幕显示系统中。LED彩墙屏幕是LED技术应用到室外装饰照明领域的新产品，其工作原理是通过驱动和控制两部分组成，以小型LED方形灯作为发光显示单元，通过多个方形的LED灯像素单元按照一定的矩阵排列而形成LED屏幕或LED广告看板，外加连接视频控制器及电脑而构成。由于其能根据旋律、节奏而产生明暗及色彩的变化并能形成各种动态画面效果，可烘托出一种梦幻迷离、眩目神秘、华丽斑斕的背景灯光，应和了高档的DISCO酒吧、歌舞厅等娱乐场所对灯光背景的特殊要求，使室内灯光的表现方式更为丰富和优化。通过整体逐点控制、级联资料传输、系统即时回应，达到对KTV、餐厅、舞厅、歌厅等娱乐场所内部LED灯光整体统一控制，形成更为和谐的整体效果。1、采用LED的好处 LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体。其特点为: a.效率高，能耗小。b.光线品质好，由于光谱中没有紫外线和红外线，故没有热量，没有辐射，LED属于典型的绿色照明光源。 c.寿命长，光通量衰减到50%的标称寿命10万小时。d.使用安全，。单体工作电压大致在1.5V~5V之间，工作电流在20mA左右。 e.绿色环保，。废弃物可回收，没有污染；不像萤光灯含有汞成分。 f.控制灵活，通过调整电流可以调光，不同光色的组合可以调色，加上时序控制电路可以达到多样的动态变化效果。以上这些优点使得LED被认为是一种理想的绿色光源，已经越来越多成功地应用在工程照明和显示领域。LED在色彩的表现能力、灯光的控制能力、环保节能等环节上，要比传统的霓虹灯、白炽灯、卤钨灯等具有明显优势。LED像素组合可以构成动态的可以千变万化的视觉效果。2、待解决的问题目前，DISCO酒吧内的灯光及控制系统品种繁多，如要构造一种震撼的全彩显示墙面作为环境背景，光源应优先选择LED，而不是传统的耗电量大、控制难度高、使用寿命不长、系统安全係数稍差的热辐射光源和气体放电光源。设计理念：环境背景设计新颖、环保，在电脑控制下色彩变化万千、体现高品位DISCO酒吧的特色。通过整体逐点控制、级联资料传输、系统即时回应，达到对酒吧内部LED灯光整体统一控制，调节出相应的色调（如显示简单的变化画面）和气氛的效果。3、设计思维LED屏幕显示涉及到光学、电学、控制、机械、材料、艺术等多学科的技术。在保证照明功能的前提下设计达到与环境相符的视觉效果。具体设计可以采用方形的发光（显示）单元，发光（显示）单元由若干LED组成，即在方形的乳白色PC保护罩内，装有焊接若干LED的电路板。这样一个一个方形的“灯泡”像素单元按照一定的矩阵排列而通过定位卡环、螺钉等固定在防火木板上，该防火木板安装在墙面上就构成了一种方形灯泡LED屏幕墙，外加连接视频控制器或电脑就构成了一个结构简单的彩墙屏幕屏显示系统。整个彩墙屏幕显示系统可通过整体逐点控制、级联资料传输、系统即时回应，来达到对酒吧内部LED灯光整体统一控制，而调节出相应的色调（如显示简单的变化画面）和气氛的效果。参考：LED发光顏色参数1红(R) LED高亮度发光管 波长625nm2绿(G) LED高亮度发光管 波长525nm3蓝(B) LED高亮度发光管 波长470nm 来源：ledinside

浅谈LED工艺技术

LED的应用面很广，然而芯片本身价格过高和发光效率有待提升的问题，始终困扰着LED照明技术的推广普及。发光效率要提升，就要有效增加取出效率。而LED的发光顏色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，制造LED的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，藉此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或顏色。一、透明衬底技术InGaAlP LED通常是在GaAs衬底上外延生长InGaAlP发光区GaP窗口区制备而成。与InGaAlP相比，GaAs材料具有小得多的禁带宽度，因此，当短波长的光从发光区与窗口表面射入GaAs衬底时，将被悉数吸收，成为器件出光效率不高的主要原因。在衬底与限制层之间生长一个布喇格反射区，能将垂直射向衬底的光反射回发光区或视窗，部分改善了器件的出光特性。一个更为有效的方法是先去除GaAs衬底，代之于全透明的GaP晶体。由于芯片内除去了衬底吸收区，使量子效率从4％提升到了25-30％。为进一步减小电极区的吸收，有人将这种透明衬底型的InGaAlP器件制作成截角倒锥体的外形，使量子效率有了更大的提高。二、金属膜反射技术 透明衬底工艺首先起源于美国的HP、Lumileds等公司，金属膜反射法主要有日本、台湾厂商进行了大量的研究与发展。这种工艺不但迴避了透明衬底专利，而且，更利于规模生产。其效果可以说与透明衬底法具有异曲同工之妙。该工艺通常谓之MB工艺，首先去除GaAs衬底，然后在其表面与Si基底表面同时蒸镀Al质金属膜，然后在一定的温度与压力下熔接在一起。如此，从发光层照射到基板的光线被Al质金属膜层反射至芯片表面，从而使器件的发光效率提高2.5倍以上。三、表面微结构技术 表面微结构工艺是提高器件出光效率的又一个有效技术，该技术的基本要点是在芯片表面刻蚀大量尺寸为光波长量级的小结构，每个结构呈截角四面体状，如此不但扩展了出光面积，而且改变了光在芯片表面处的折射方向，从而使透光效率明显提高。测量指出，对于视窗层厚度为20μm的器件，出光效率可增长30％。当视窗层厚度减至10μm时，出光效率将有60％的改进。对于585-625nm波长的LED器件，制作纹理结构后，发光效率可达30lm/w，其值已接近透明衬底器件的水准。四、倒装芯片技术 通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层，由P/N结髮光区发出的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线通过该层金属薄膜引出。为获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此，器件的发光效率就会受到很大影响，通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。但无论在什麼情况下，金属薄膜的存在，总会使透光性能变差。此外，引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。采用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。五、芯片键合技术光电子器件对所需要的材料在性能上有一定的要求，通常都需要有大的带宽差和在材料的折射指数上要有很大的变化。不幸的是，一般没有天然的这种材料。用同质外延生长技术一般都不能形成所需要的带宽差和折射指数差，而用通常的异质外延技术，如在硅片上外延GaAs和InP等，不仅成本较高，而且结合介面的位元错密度也非常高，很难形成高品质的光电子集成器件。由于低温键合技术可以大大减少不同材料之间的热失配问题，减少应力和位错，因此能形成高品质的器件。随着对键合机理的逐渐认识和键合工艺技术的逐渐成熟，多种不同材料的芯片之间已经能够实现互相键合，从而可能形成一些特殊用途的材料和器件。如在硅片上形成硅化物层再进行键合就可以形成一种新的结构。由于硅化物的电导率很高，因此可以代替双极型器件中的隐埋层，从而减小RC常数。六、 镭射剥离技术（LLO）镭射剥离技术（LLO）是利用镭射能量分解GaN/蓝宝石介面处的GaN缓冲层，从而实现LED外延片从蓝宝石衬底分离。技术优点是外延片转移到高热导率的热沉上，能够改善大尺寸芯片中电流扩展。n面为出光面：发光面积增大，电极挡光小，便于制备微结构，并且减少刻蚀、磨片、划片。更重要的是蓝宝石衬底可以重复运用。

LED照明知识(第一部分)：LED基础

现阶段节能已经成为一种硬性的要求，不是一种选择，而其中一部分需要采用环保绿色的方式去实现节能。对于照明来说，我们可以很容易的设想全球照明提高10%的效率后所带来的影响，但是提高100%呢？最近高效率发光二极管(LED)可能实现这种效率的改进，并且能够以良好的表现力和高可靠性取代现阶段所用的产品。这篇文章有四部分，第一部分我们关注LED的物理结构，发光范围，效率， 发光二极管驱动和应用。详情请见PDF文档111.rar 来源：美国国家半导体公司

LED照明的电源解决方案

LED具有低耗能、高寿命的优点，因此许多特殊应用均会采用LED当作其发光源。然而，因为LED所需的电源为直流、低电压，故在用于照明的LED驱动器设计中需考虑定电流输出、能源转换效率和功率因数等。
1、 低频变压器及半波或全波整流电路
低频变压器及半波或全波整流电路如图1所示。该电路的优点是结构简单，成本低；缺点是体积大，采用电压模式，LED的亮度会随着电压的变化而改变，无法提供定电流输出，并且其浪涌电流较大。
图1 低频变压器及半波或全波整流电路
图1所示的低频变压器及半波或全波整流电路提供LED电源的方式非常简单，只需一个低频变压器、整流器、滤波电容以及一个用来调整亮度的可变电阻。串联LED的数目主要由变压器的匝数比所决定，一旦选定匝数比，就很难改变LED的串联数目，只能采取并联的方式增加LED的数目，但这种电路很难实现并联的各LED之间有相同的电流，从而导致各LED的亮度不一致。
2、 开关式变换器电路
开关式变换器电路如图2所示。该电路的优点是技术很成熟，集成的开关式变换器种类多，所以为目前大部分LED照明电源所采用；缺点是对于并联的LED不能实现较好的电流匹配，造成各LED的亮度不均匀。
图2 开关式变换器电路 3、 开关式电流可调变换器
开关式电流可调变换器电路如图3所示，该电路适用于LED的并联应用，可实现并联的各LED之间电流的精确匹配，进而达到亮度一致。 图3 开关式电流可调变换器电路
在照明LED电源设计中，输入电流的谐波失真应尽可能低，总电流谐波失真（THD）及功率因数会因采用不同的国家标准而有所不同，商品化的产品只要在设计上符合该国家的标准既可，无需做到功率因数接近1或THD小于10%，否则将增加电源的成本，在设计时也要设有LED的开路与短路保护电路。

照明：动“芯”更要动“脑”

目前，LED的70%～80%的特征还是体现在装饰性方面，目前主要应用于城市美化。照明的未来是芯片。 美国能源部预测，到2010年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯将被嵌在芯片上的发光体———半导体灯替代。 到2010年，仅在美国，半导体照明就可形成一个500亿美元的大产业。面对半导体照明市场的巨大诱惑，一场抢占半导体照明产业“山头”的淘金热潮在全球涌动。提起照明，人们马上会想到灯具店中那些五颜六色的各式灯具。尽管这些灯具的形态各异，但其照明的核心部分——灯泡其实只有两种：白炽灯和荧光灯。不过，这种格局正在发生改变，因为照明领域的一颗新星已经升起，灯泡有了新的接班人——半导体照明。半导体照明，也叫LED，是半导体发光二极管的意思。与传统照明技术相比，半导体照明的最大区别是结构和材料的不同。它是一种能够将电能转化为可见光的半导体，上下两层装有电极、中间有导电材料，就像一个“汉堡包”，可以发光的材料是夹层中的“肉饼”，材料不同，光的颜色也不一样。 科学家测量发现，在同样亮度下，这种“汉堡包”的电能消耗仅为白炽灯的1／10，寿命则是白炽灯的100倍。由于ＬＥＤ具有节能、环保、寿命长、体积小等优点，专家们称其为人类照明史上继白炽灯和荧光灯之后的又一次飞跃，对其未来发展给予乐观预期。来源：中国半导体照明网

白光LED焊接技术要求解析

蓝光、绿光LED焊接要求与白光LED相同，以一般白光LED焊接的水准来看，而有这样的基本要求，操作需要注意如下： 1、生产时一定要戴防静电手套，防静电手腕，电烙铁一定要接地，严禁徒手触摸白光LED的两隻引线脚。因为白光LED的防静电为100V，而在工作台上工作湿度为60%-90%时人体的静电会损坏发光二极体的结晶层，工作一段时间后（如10小时）二极体就会失效（不亮），严重时会立即失效。 2、焊接温度为260℃，3秒。温度过高，时间过长会烧坏芯片。为了更好地保护LED，LED胶体与PC板应保持2mm以上的间距，以使焊接热量在引脚中散除。 3、LED的正常工作电流为20mA，电压的微小波动（如0.1V）都将引起电流的大幅度波动（10%-15%）。因此，在电路设计时应根据LED的压降配对不同的限流电阻，以保证LED处于最佳工作状态。电流过大，LED会缩短寿命，电流过小，达不到所需光强。 一般在批量供货时会将LED分光分色，即同一包产品里的LED光强、电压、光色都是一致的，并在分光色表上註明。

LED显示屏模组规格的计算方法

　　LED显示屏模组规格计算方法： 　　1、间距计算方法：每个像素点到另外一个像素点之间的距离，每个像素点可以是一颗LED灯[如：PH10(1R)]、两颗LED灯 [如：PH16(2R)]、三颗led灯[如：PH16(2R1G)]；　　2、长度和高度计算方法：点间距×点数=长/高　　如：PH16长度=16点×1.6㎝=25.6㎝　　高度=8点×1.6㎝=12.8㎝　　PH10长度=32点×1.0㎝=32㎝　　高度=16点×1.0㎝=16㎝　　3、屏体使用模组数：总面积÷模组长度÷模组高度=使用模组数　　如：10个平方的PH16户外单色led显示屏使用模组数等于：　　10平方米÷0.256米÷0.128米=305.17678≈305个　　更加精确的计算方法：长度使用模组数×高度使用模组数=使用模组总数　　如：长5米、高2米的PH16单色led显示屏使用模组数：　　长使用模组数=5米÷0.256米=19.53125≈20个　　高使用模组数=2米÷0.128米=15.625≈16个　　使用模组总数目=20个×16个=320个

发光二极管封装结构及技术知识

1、LED封装的特殊性 LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出：可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于LED。 LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂)，起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到LED的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。 一般情况下，LED的发光波长随温度变化为0．2-0．3nm／℃，光谱宽度随之增加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经pn结，发热性损耗使结区产生温升，在室温附近，温度每升高1℃，LED的发光强度会相应地减少1％左右，封装散热；时保持色纯度与发光强度非常重要，以往多采用减少其驱动电流的办法，降低结温，多数LED的驱动电流限制在20mA左右。但是，LED的光输出会随电流的增大而增加，目前，很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进封装结构，全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术，改善热特性。例如，采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外，在应用设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。 进入21世纪后，LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新，红、橙LED光效已达到100Im／W，绿LED为501m／W，单只LED的光通量也达到数十Im。LED芯片和封装不再沿龚传统的设计理念与制造生产模式，在增加芯片的光输出方面，研发不仅仅限于改变材料内杂质数量，晶格缺陷和位错来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部结构，增强LED内部产生光子出射的几率，提高光效，解决散热，取光和热沉优化设计，改进光学性能，加速表面贴装化SMD进程更是产业界研发的主流方向。 2、产品封装结构类型 自上世纪九十年代以来，LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破，透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构，商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市，如表1所示，2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。LED的上、中游产业受到前所未有的重视，进一步推动下游的封装技术及产业发展，采用不同封装结构形式与尺寸，不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式，可生产出多种系列，品种、规格的产品。 LED产品封装结构的类型如表2所示，也有根据发光颜色、芯片材料、发光亮度、尺寸大小等情况特征来分类的。单个管芯一般构成点光源，多个管芯组装一般可构成面光源和线光源，作信息、状态指示及显示用，发光显示器也是用多个管芯，通过管芯的适当连接(包括串联和并联)与合适的光学结构组合而成的，构成发光显示器的发光段和发光点。表面贴装LED可逐渐替代引脚式LED，应用设计更灵活，已在LED显示市场中占有一定的份额，有加速发展趋势。固体照明光源有部分产品上市，成为今后LED的中、长期发展向。 3、引脚式封装 LED脚式封装采用引线架作各种封装外型的引脚，是最先研发成功投放市场的封装结构，品种数量繁多，技术成熟度较高，封装内结构与反射层仍在不断改进。标准LED被大多数客户认为是目前显示行业中最方便、最经济的解决方案，典型的传统LED安置在能承受0．1W输入功率的包封内，其90％的热量是由负极的引脚架散发至PCB板，再散发到空气中，如何降低工作时pn结的温升是封装与应用必须考虑的。包封材料多采用高温固化环氧树脂，其光性能优良，工艺适应性好，产品可靠性高，可做成有色透明或无色透明和有色散射或无色散射的透镜封装，不同的透镜形状构成多种外形及尺寸，例如，圆形按直径分为Φ2mm、Φ3mm、Φ4．4mm、Φ5mm、Φ7mm等数种，环氧树脂的不同组份可产生不同的发光效果。花色点光源有多种不同的封装结构：陶瓷底座环氧树脂封装具有较好的工作温度性能，引脚可弯曲成所需形状，体积小；金属底座塑料反射罩式封装是一种节能指示灯，适作电源指示用；闪烁式将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装，可自行产生较强视觉冲击的闪烁光；双色型由两种不同发光颜色的管芯组成，封装在同一环氧树脂透镜中，除双色外还可获得第三种的混合色，在大屏幕显示系统中的应用极为广泛，并可封装组成双色显示器件；电压型将恒流源芯片与LED管芯组合封装，可直接替代5—24V的各种电压指示灯。面光源是多个LED管芯粘结在微型PCB板的规定位置上，采用塑料反射框罩并灌封环氧树脂而形成，PCB板的不同设计确定外引线排列和连接方式，有双列直插与单列直插等结构形式。点、面光源现已开发出数百种封装外形及尺寸，供市场及客户适用。 LED发光显示器可由数码管或米字管、符号管、矩陈管组成各种多位产品，由实际需求设计成各种形状与结构。以数码管为例，有反射罩式、单片集成式、单条七段式等三种封装结构，连接方式有共阳极和共阴极两种，一位就是通常说的数码管，两位以上的一般称作显示器。反射罩式具有字型大，用料省，组装灵活的混合封装特点，一般用白色塑料制作成带反射腔的七段形外壳，将单个LED管芯粘结在与反射罩的七个反射腔互相对位的PCB板上，每个反射腔底部的中心位置是管芯形成的发光区，用压焊方法键合引线，在反射罩内滴人环氧树脂，与粘好管芯的PCB板对位粘合，然后固化即成。反射罩式又分为空封和实封两种，前者采用散射剂与染料的环氧树脂，多用于单位、双位器件；后者上盖滤色片与匀光膜，并在管芯与底板上涂透明绝缘胶，提高出光效率，一般用于四位以上的数字显示。单片集成式是在发光材料晶片上制作大量七段数码显示器图形管芯，然后划片分割成单片图形管芯，粘结、压焊、封装带透镜(俗称鱼眼透镜)的外壳。单条七段式将已制作好的大面积LED芯片，划割成内含一只或多只管芯的发光条，如此同样的七条粘结在数码字形的可伐架上，经压焊、环氧树脂封装构成。单片式、单条式的特点是微小型化，可采用双列直插式封装，大多是专用产品。LED光柱显示器在106mm长度的线路板上，安置101只管芯(最多可达201只管芯)，属于高密度封装，利用光学的折射原理，使点光源通过透明罩壳的13-15条光栅成像，完成每只管芯由点到线的显示，封装技术较为复杂。 半导体pn结的电致发光机理决定LED不可能产生具有连续光谱的白光，同时单只LED也不可能产生两种以上的高亮度单色光，只能在封装时借助荧光物质，蓝或紫外LED管芯上涂敷荧光粉，间接产生宽带光谱，合成白光；或采用几种(两种或三种、多种)发不同色光的管芯封装在一个组件外壳内，通过色光的混合构成白光LED。这两种方法都取得实用化，日本2000年生产白光LED达1亿只，发展成一类稳定地发白光的产品，并将多只白光LED设计组装成对光通量要求不高，以局部装饰作用为主，追求新潮的电光源。

LED灯带5大常用颜色的最低电压限制

一般的LED灯带电压常规规格是12V和24V，12V的LED灯带是三颗LED为一组，24V的LED灯带是6颗LED为一组。曾经有客户要求降低供电电压，但不是所有颜色、所有规格的LED灯带都可以降低电压使用的，并且也不是可以无条件的降低。为了更明白的区分什么规格的LED灯带电压可以降低，先来看一下5大常规颜色单颗LED的驱动电压： 　　1、白色LED：3.0~3.3V 　　2、红色LED：1.8~2.2V 　　3、蓝色LED：3.0~3.2V 　　4、绿色LED：2.9~3.1V 　　5、黄色LED：1.8~2.0V 市面上的标准直流电源电压规格有6V、9V、12V、18V、24V等，那么LED灯带降压的规格也必须与这些规格相符，否则电源的匹配也是一个问题。 一、下面就以光虹这几种常规颜色的LED为例来说明3颗LED为一组的LED灯带的最低电压限制： 　　1、白色LED：按最低驱动电压计算：3*3.0=9V，如果LED灯带的供电电压是9V，则没有办法再加限流电阻了。如果其它组LED灯带有损坏的话，就会造成这一组LED灯带的电流加大而烧坏LED。但是如果加了限流电阻，就会低于LED的最低驱动驱动电压，会影响LED灯带的发光强度和发光效果。因此，光虹白色LED灯带的最低电压限制为12V。 　　2、红色LED：按最低驱动电压1.8V计算，3*1.8V=5.4V，则按常规电源电压规格来看，6V电压就可以了。6-5.4V=0.6V，还可以加30欧姆的限流电阻。故红色LED灯带的最低电压限制为6V。 3、蓝色LED：与白色LED灯带的最低电压限制是一样的，是12V电压。　　4、绿色LED：按最低驱动电压2.9V计算，3*2.9V=8.7V，则按常规电源电压规格来看，9V电压还可以。9-8.7V=0.3V，还可以加15欧姆的限流电阻。故光虹绿色LED灯带的最低电压限制为9V。　　5、黄色LED：与光虹红色LED灯带的最低电压限制是一样，都是6V。二、6颗LED为一组的LED灯带的最低电压限制：　　1、白色LED：按最低驱动电压计算：6*3.0=18V，如果光虹LED灯带的供电电压是18V，则没有办法再加限流电阻了。如果其它组LED灯带有损坏的话，就会造成这一组LED灯带的电流加大而烧坏LED。但是如果加了限流电阻，就会低于LED的最低驱动驱动电压，会影响LED灯带的发光强度和发光效果。因此，白色LED灯带的最低电压限制为24V。　　2、红色LED：按最低驱动电压1.8V计算，6*1.8V=10.8V，则按常规电源电压规格来看，需要12V电压。12-10.8V=1.2V，还可以加60欧姆的限流电阻。故红色LED灯带的最低电压限制为12V。　　3、蓝色LED：与光虹白色LED灯带的最低电压限制是一样的，是24V电压。　　4、绿色LED：按最低驱动电压2.9V计算，6*2.9V=17.4V，则按常规电源电压规格来看，18V电压还可以。18-17.4V=0.6V，还可以加30欧姆的限流电阻。故绿色LED灯带的最低电压限制18V。　　5、黄色LED：与红色LED灯带的最低电压限制是一样，都是12V。

IR2166与IR2167电子镇流器用集成电路的主要技术特点与对比

IR2166与IR2167电子镇流器用集成电路的主要技术特点与对比为了进一步简化电子镇流器的设计，减少外外围元件的数量，IR公司推出了具有性能更为优良、使用更为方便的电子镇流器用集成电路IR2166/IR2167，它们的主要技术特点与对比如下。
①
在PFC电路部分不需采用PFC电流检测电阻，节省了一只1/2W的PFC电流检测电阻，简化了电路布局。这是因为如果PFC电感设计得合理并且工作时不会发生磁饱和现象，就可以不用PFC电流检测电阻，由于省掉了PFC电流检测电阻，PFC的MOSFET功率管在印刷电路板布线时，也可以不用离集成电路很近。在IR2166/IR2167集成电路中只用了4只引脚。ZX引脚10用以检测通过PFC电感的PFC绕组的电流过零点，从而决定了PFC功率管MOSFET的关断时间，VBUS引脚11用以检测PFC输出直流电压的大小，从而决定PFC功率管MOSFET的导通时间。IR2166/IR2167的PFC部分工作于变频方式，当交流市电的输入电流加大时，PFC电路的工作频率变高，当交流市电的输入电流过零时，PFC电路的工作频率变低。
② 快和慢的电源降低供电电压的电路复位功能。 ③
于IR2166/IR2167的COMP引脚9输入电压变化范围很宽（利用调节t），所以IR2166/IR2167的PFC部分的交流输入电源电压工作范围可达90~350V，并且IR2166/IR2167的PFC部分的工作频率和灯负载、PFC电感的取值有关。
④ 具有灯工作寿命检测功能，而这对T5灯管的应用场合又是必备的功能。 ⑤
PFC电路部分具有动态增益控制功能，可以有效避免在灯点火工作期间灯电路的直流供电电压降的问题。 ⑥ 集成电路有SIP、DIP或SOIC等外形封装形式。 ⑦
关于IR2166/IR2167的参考设计应用电路（DEMO）的型号对IR2166为IRPLLNR4，对IR2167为IRPLLNR3，更为详尽的技术资料（电路设计软件、报价、参考设计应用电路的技术指标、应用电路和电路元件参数等）可以参阅www.irf.com的有关技术文件。IR2166/IR2167的技术性能特点如表1所示。

LED还是OLED？

LED以其光电转换效能高著称，使用LED灯具时几乎70%的电能可转化为光能，这听起来很吸引人，但是对于普通用户来说这只是一个次要方面，重要的是LED的制造成本相当高，相应地，LED灯具也相当昂贵，也许这就是目前它无法取代荧光灯的主要原因。现在让我们来看看OLED（有机发光二极管）照明设备，它解决了LED灯具的主要问题：成本。同样，这对于OLED也只是一个次要问题，它的主要问题是效能太低，一份研究报告显示，只有25%的电能被转化为了光能，也就是说，它非常耗电。当然，它的价格很便宜而且有非常好的色域。所谓鱼和熊掌不可兼得，你可以选择便宜的OLED灯具和昂贵的电费，或是昂贵的LED灯具和便宜的电费。如果实在难以取舍，这里还有一个选择，那就是继续用荧光灯。来源：驱动之家

浅谈国际LED相关标准

目前，随着半导体照明产业的快速发展，国际间相当重视LED测试标准的制订。如美国国家标准检测研究所（NIST）正在开展LED测试方法的研究，准备建立整套的LED测试方法和标准。日本也成立了「白光LED测试研究委员会」，专门研究照明用白光LED的测试方法和技术标准。世界发达国家为了抢佔LED先机，在LED标准和测试方面都投入了大量的人力物力，在标准方面注重选择LED特性参数及测试方法研究。同时，许多国外大公司的研究和开发人员正在积极参与国家和国际专业化组织，制订半导体照明测试标准。比方说过去美国Lumileds与日本Nichia就宣佈过双方进行各自LED技术的交叉授权，并准备联合制订功率型LED标准，以推动市场应用。照明LED标准及检测技术的现状 国际照明委员会（CIE）和国际电工委员会（IEC）都没有关于LED照明的标准。严格地说，国外目前没有专门命名为半导体照明的标准，只有有关普通LED的测试标准和与普通光源有关的照明方面的标准。普通LED的测试标准有： 1.IEC60747-5 Semiconductor devices Discrete devices and integrated circuits(1992) IEC60747-5半导体分立器件及积体电路 2.IEC60747-5-2 Discrete semiconductor devices and integrated circuits-Part 5-2:Optoelectronic devices-Essential ratings and characteristics (1997-09) IEC60747-5-2分立半导体器件及积体电路零部件5-2：光电子器件—分类特徵及要素(1997-09) 3.IEC60747-5-3 Discrete semiconductor devices and integrated circuits-Part 5-3 :Optoelectronic devices-Measuring methods(1997-08) IEC60747-5-3分立半导体器件及积体电路 零部件 5-3：光电子器件—测试方法(1997-08) 4.IEC60747-12-3 Semiconductor devices－part12-3: optoelectronic devices –Blank detail specification for light-emitting diodes –Display application(1998-02) IEC60747-12-3半导体分立器件12-3：光电子器件—显示用发光二极体空白详细标准（1998-02） 5.CIE127-1997 Measurement of LEDs(1997) CIE127-1997 LED测试方法（1997） 6.CIE/ISO standards on LED intensity measurements CIE/ISO LED强度测试标准 国际照明委员会（ CIE）1997年发表 CIE127-1997 LED测试方法 ， 把 LED 强度测试确定为平均强度的概念，并且规定了统一的测试结构和探测器大小，这样就为 LED 准确测试比对奠定了基础。虽然CIE 127－1997 测试方法 并非国际标准，但它容易实施准确测试比对，目前世界上主要企业都已采用。 但是随着技术的快速发展，许多新的 LED技术特性 CIE127-1997 LED测试方法没有涉及。 现在市场上有新的发展，日本更是努力要打造出完整的LED标准来，随着相关标准越来越明确，LED产业的发展将更为稳定。来源：LEDinside

超高亮LED的应用

一、引言
LED已有近30年的发展历程。20世纪70年代，最早的GaP、GaAsP同质结红、黄、绿色低发光效率的LED已开
始应用于指示灯、数字和文字显示。从此，LED开始进入多种应用领域，包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等，遍及国民经济各个部门和千家
万户。到1996年，LED在全世界的销售额已达到几十亿美元。尽管多年以来LED一直受到颜色和发光效率的限制，但是由于GaP和GaAsPLED具有
寿命长、可*性高、工作电流小、可与TTL、CMOS数字电路兼容等许多优点，因而一直受到使用者的青睐。 最近十年，高亮度化、全色
化一直是LED材料和器件工艺技术研究的前沿课题。超高亮度（UHB）是指发光强度达到或超过100mcd的LED，又称坎德拉（cd）级LED。高亮度
A1GaInP和InGaNLED的研制进展得十分迅速，现已达到常规材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能达到的性能水平。1991年，日本东芝
公司和美国HP公司研制成InGaAlP620nm橙色超高亮度LED，1992年，InGaAlP590nm黄色超高亮度LED达到实用化。同年，东芝
公司研制的InGaA1P573nm黄绿色超高亮度LED的法向光强达2cd。1994年，日本日亚公司研制成InGaN450nm蓝（绿）色超高亮度
LED。至此，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的LED都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显 示成为现实。
我国发展LED起步于20世纪70年代，80年代形成产业。全国约有100多家企业，95％的厂家都从事后道封装生产，
所需管芯几乎全部从海外进口。通过几个"五年计划"的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术，使我国LED的生产技术已向前跨进了一步。北
京、长春、南昌、上海、山东、河北等地的一些厂家，现已具有GaAs和GaP单晶、外延片、芯片的批量生产能力。由南昌746厂组建的欣磊光电公司的普亮
LED芯片生产线，1998年生产出管芯7亿只，1999年超过10亿只。信息产业部电子第13研究所下属的河北汇有电力电子公司和河北立德电子公司已分
别建成InGaA1P超高亮度LED外延片和芯片生产线，1999年年底达到年产外延片1万片、芯片1亿只的生产能力，从而改变了我国超高亮度LED外延
片、芯片全部从海外进口的局面。
本文将对超高亮度InGaA1PLED和InGaNLED在汽车指示灯、交通信号灯、大屏幕显示、液晶显示（LCD）的背光照明等中的应用情况做一简要介绍。
二、超高亮度LED的结构及性能
超高亮度红A1GaAsLED与GaAsPGaPLED相比，具有更高的发光效率，透明衬底（TS）A1GaAsLED（640nm）的流明效率已接近
10lm/W，比红色GaAsPGaPLED大10倍。超高亮度InGaAlPLED提供的颜色与GaAsPGaPLED相同，包括绿黄色
（560nm）、浅绿黄色（570nm）、黄色（585nm）、浅黄（590nm）、橙色（605nm）、浅红（625nm）、深红（640nm）。
InGaAlPLED吸收衬底（AS）的流明效率为101m/W，透明衬底（TS）为201m/W，在590nm～626nm的波长范围内比
GaAsPGaPLED的流明效率要高10倍～20倍；在560nm～570nm的波长范围内比GaAsPGaPLED高出2倍～4倍。超高亮度
InGaNLED提供了蓝色光和绿色光，其波长范围：蓝色为450nm～480nm，蓝绿色为500nm，绿色为520nm；其流明效率为
3m/W～151m/W。超高亮度LED目前的流明效率已超过带滤光片的白炽灯，可以取代功率1W以内的壮愕疲矣肔ED阵列可以取代功率在150W以
内的白炽灯。对于许多应用，白炽灯都是采用滤光片来得到红色、橙色、绿色和蓝色，而用超高亮度LED则可得到相同的颜色。近年，用AlGaInP材料和
InGaN材料制造的超高亮度LED将多个（红、蓝、绿）超高亮度LED芯片组合在一起，不用滤光片也能得到各种颜色，包括红、橙、黄、绿、蓝，目前其发
光效率均已超过白炽灯，正向荧光灯接近。发光亮度已高于1000mcd，可满足室外全天候、全色显示的需要，用LED彩色大屏幕可以表现天空和海洋，实现
三维动画。新一代红、绿、蓝超高亮度LED达到了前所未有的性能。 三、超高亮度LED的应用 3．1信息指示灯 3．1．1汽车信号指示 汽
车指示灯在车的外部主要是方向灯、尾灯和刹车灯；在车的内部主要是各种仪表的照明和显示。超高亮度LED用于汽车指示灯，与传统的白炽灯相比，具有许多优
点，在汽车产业中有着广泛的市场。LED能够经受较强的机械冲击和震动。平均工作寿命（MTBF）比白炽灯泡高出几个数量级，远远高出汽车本身的工作寿
命，因此LED刹车灯可封装成一个整体，而不必考虑维修。透明衬底AlGaAs和AlInGaPLED与带有滤光片的白炽灯泡相比具有相当高的流明效率，
这样，LED刹车灯和方向灯就能够在较低的驱动电流下工作，典型的驱动电流只有白炽灯的1/4。较低的功率还可降低汽车内部线路系统的体积和重量，同时还
可减小集成化的LED信号灯的内部温升，允许透镜和外罩使用耐温性能较低的塑料。LED刹车灯的响应时间为100ns，比白炽灯的响应时间短，这样便给司
机留下了更多的反应时间，从而提高了行车的安全保证。汽车的外部指示灯的照度及颜色均有明确规定。汽车的内部照明显示虽不像外部信号灯那样受到政府有关部
门的控制，但汽车的制造者对LED的颜色及照明度有要求。GaPLED早已用于车内，超高亮度AlGaInP和InGaNLED由于在颜色和照明度上可满
足制造者的要求，因而将更多地取代车内白炽灯。从价格上看，尽管LED灯与白炽灯相比还是较贵的，但从整个系统来看，二者的价格并没有明显的差别。随着超
高亮度TSAlGaAs和AlGaInPLED实用化的发展，最近几年价格一直在不断降低，今后降低的幅度还会更大。 3．1．2交通信号指示 用
超高亮度LED取代白炽灯，用于交通信号灯、警示灯、标志灯现已遍及世界各地，市场广阔，需求量增长很快。根据美国交通部门1994年的统计，美国安装交
通信号灯的十字路口有26万个，每个十字路口至少要有12个红色、黄色、蓝绿色信号灯。许多十字路口还有一些附加的转变标志和跨越马路的人行横道警示灯。
这样，每个十字路口可能有20个信号灯，而且要同时发光。由此可推算出美国全国约有1.35亿个交通信号灯。目前采用超高亮度LED取代传统的白炽灯降低
电力损耗已取得明显效果。日本每年在交通信号灯上的耗电量约为100万千瓦，采用超高亮度LED取代白炽灯后，其耗电量仅为原来的12％。
对交通信号灯，每个国家的主管部门都要制定相应的规范，规定信号的颜色、最低的照明强度，光束空间分布的图样以及对安装环境的要求等。尽管这些要求是按白炽灯编写的，但对目前采用的超高亮度LED交通信号灯基本上是适用的。
LED交通信号灯与白炽灯相比，工作寿命较长，一般可达到10年，考虑到户外恶劣环境的影响，预计寿命要减少到5年～6年。目前超高亮度AlGaInP红、橙、
黄色LED已实现产业化，价格也比较便宜，若用红色超高亮度LED组成的模块取代传统的红色白炽交通信号灯头则可将因红色白炽灯突然失效给安全造成的影响
降低到最低程度。一般LED交通信号模块由若干组串联的LED单灯组成，以12英寸的红色LED交通信号模块为例，在3组～9组串联的LED单灯，每组串
联的LED单灯数为70个～75个（总数为210个～675个LED单灯），当有一个LED单灯失效时，只会影响一组信号，其余各组减小到原来的2/3
（67％）或8/9（89％），并不会像白炽灯那样使整个信号灯头失效。 LED交通信号模块存在的主要问题是造价仍然显得高些，以
12英寸的TS－AlGaAs红色LED交通信号模块为例，最早应用于1994年，其造价为350＄，而到1996年，性能更好的12英寸的
AlGaInPLED交通信号模块，造价为200＄。预计不会很久，InGaN蓝绿色LED交通信号模块的价格将可与AlGaInP相比。白炽交通信号灯
头的造价虽低，但耗电量大，一个直径为12英寸的白炽交通信号灯头的耗电量为150W，横过马路人行道的交通警示灯的耗电量为67W，据计算，每个十字路
口的白炽信号灯每年的耗电量为18133kWh，折合每年的电费为1450＄；然而，LED交通信号模块非常省电，每个8英寸～12英寸的红色LED交通
信号模块的耗电量分别为15W和20W，十字路口拐弯处的LED标志可用箭头开关显示，耗电量仅有9W，据计算，每个十字路口每年可省电9916kWh，
相当每年节省电费793＄。按每个LED交通信号模块的平均造价为200＄计，红色LED交通信号模块仅用其节省的电费，3年后即可收回最初的成本造价，
并开始不断得到经济回报。因此目前使用AlGaInPLED交通信息模块，尽管造价显得高些，但从长远看，还是合算的。 3．2大屏幕显示 大
屏幕显示是超高亮度LED应用的另一个巨大市场，包括图形、文字、数字的单色、双色和全色显示。传统的大屏幕有源显示一般采用白炽灯、光纤、阴极射线管
等；无源显示一般采用翻牌的方法。LED显示曾一直受到LED本身性能和颜色的限制。如今，超高亮度AlGaInP、TS－AlGaAs、
InGaNLED已能够提供明亮的红、黄、绿、蓝各种颜色，可完全满足全色大屏幕显示的要求。LED显示屏可按像素尺寸装配成各种结构，小像素直径一般小
于5mm，单色显示的每个像素用一个T－1（3/4）的LED灯，双色显示的每个像素为双色的T－1（3/4）的LED灯，全色显示则需要3个T－1红、
绿、蓝色灯，或者装配一个多芯片的T－1（3/4）的LED灯作为一个像素。大像素则是通过把许多T－1（3/4）红、绿、蓝色LED灯组合在一起构成
的。用InGaN(480nm)蓝、InGaN(515nm)绿和AsAlGaAs(637nm)红LED灯作为LED显示的三基色，可以提供逼真的全色
性能，而且具有较大的颜色范围，包括蓝绿、绿红等，与国际电视系统委员会（NTSC）规定的电视颜色范围基本相符。 3．3液晶显示（LCD）的背照明 在
液晶显示中至少有10％采用有源光作为背照明，光源可使LCD显示屏在黑暗的环境下易读，全色LCD显示也需要光源。LCD背照明所需的光源主要有白炽灯
泡、场致发光、冷阴极荧光、LED等，其中LED在LCD背照明中最有竞争力，新型的超高亮度AlGaInP、AlGaAs、InGaNLED可以提供高
效率的发光和宽范围的颜色。 LED用于LCD背照明主要有3种方式。（1）最简单的是把LED灯直接安装在LCD散射膜的后面，可用
许多封装的LED灯，它们应当具有非常宽的光束角，以使轴向光的均匀性较好。也可以采用未封装的管芯，一般用GaPLED，然而用AlGaInP、TS－
AlGaAsLED则可在小电流下工作，减小功耗。（2）另一种方式是边缘光LCD背照明，用一个透明或半透明的矩形塑料块作为导光体，将其直接安装在
LCD散射膜的后面，塑料块的后表面涂上白色反光材料，LED光从塑料块的一个侧边射入，其余侧边作成白色反光材料。（3）将LED发出的光导入光纤束之
中，光纤束的散射膜后面构成一个平坦的薄片，可以用不同的方法将光从薄片中取出作为LCD的背照明。采用LED作为背照明的液晶显示器可用于移动电话、笔
记本电脑。随着小型液晶显示器在节电型通信产品中的广泛使用，将会对超高亮度LED有更大的需求。 3．4固体照明灯 全
色超高亮度LED的实用化和商品化，使照明技术面临一场新的革命，由多个超高亮度红、蓝、绿三色LED制成的固体照明灯不仅可以发出波长连续可调的各种色
光，而且还可以发出亮度可达几十烛光到一百烛光的白色，成为照明光源。最近，日本日亚公司利用其InGaN蓝光LED和荧光技术，又推出了白光固体发光器
件，其色温为6500K，效率达每瓦7.5流明。对于相同发光亮度的白炽灯和LED固体照明灯来说，后者的功耗只占前者的10％～20％，白炽灯的寿命一
般不超过2000小时，而LED灯的寿命长达数万小时。这种体积小、重量轻、方向性好、节能、寿命长、耐各种恶劣条件的固体光源必将对传统的光源市场带来
冲击。尽管这种新型照明固体光源的成本依然偏高，但可以应用于一些特殊场合，如矿山、潜水、抢险、军用装置的照明等。从长远看，如果超高亮度LED的生产
规模进一步扩大，成本进一步降低，其节能和长寿命的优势足以弥补价格偏高的劣势。超高亮度LED将有可能成为一种很有竞争力的新型电光源。 四、结束语 超
高亮度LED的问世和产业化不仅拓展了原有的应用领域，而且将有一个潜力巨大的市场。今后几年InGaNLED随着规模生产技术的完善和产品成本的降低，
价格将和AlGaInPLED相近。到那时，我国的LED产业将具有一定规模和参与国际竞争的能力，超高亮度LED在我国将会有一个大发展。

LED衬底材料的选用

　　对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择。目前市面上一般有三种材料可作为衬底：　·蓝宝石（Al2O3）　·硅(Si)　·碳化硅（SiC）　　蓝宝石衬底通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。图1示例了使用蓝宝石衬底做成的LED芯片。图1蓝宝石作为衬底的LED芯片使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极（如图1所示）。在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m·K））。因此在使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难，很多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上，从而改善导热和导电性能。　　 硅衬底目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式，分别是L接触（Laterial-contact,水平接触）和V接触（Vertical-contact，垂直接触），以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式，LED芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。由于电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED的出光效率。因为硅是热的良导体，所以器件的导热性能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。　　 碳化硅衬底碳化硅衬底（美国的CREE公司专门采用SiC材料作为衬底）的LED芯片电极是L型电极，电流是纵向流动的。采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。采用碳化硅衬底的LED芯片如图2所示。图2采用蓝宝石衬底与碳化硅衬底的LED芯片碳化硅衬底的导热性能（碳化硅的导热系数为490W/(m·K)）要比蓝宝石衬底高出10倍以上。蓝宝石本身是热的不良导体，并且在制作器件时底部需要使用银胶固晶，这种银胶的传热性能也很差。使用碳化硅衬底的芯片电极为L型，两个电极分布在器件的表面和底部，所产生的热量可以通过电极直接导出；同时这种衬底不需要电流扩散层，因此光不会被电流扩散层的材料吸收，这样又提高了出光效率。但是相对于蓝宝石衬底而言，碳化硅制造成本较高，实现其商业化还需要降低相应的成本。　　三种衬底的性能比较前面的内容介绍的就是制作LED芯片常用的三种衬底材料。这三种衬底材料的综合性能比较可参见表1。表1三种衬底材料的性能比较除了以上三种常用的衬底材料之外，还有GaAS、AlN、ZnO等材料也可作为衬底，通常根据设计的需要选择使用。 来源:古镇灯饰配件

什么是LED显示屏？屏的种类有哪些？

一、LED的定义 LED是发光二极管英文Light
Emitting Diode 的简称。具有高亮度、视觉远大、图像清晰、色彩鲜艳、稳定性好、功耗低、光效高、寿命长等优点。二、LED显示屏的种类
1、按显示颜色可分为单基色（红色或绿色）、双基色（红色、绿色）、三基色（红色、绿色、蓝色）。
2、按显示性能可分为图文屏、同步屏、行情显示屏(包括证券屏、利率汇率屏、工厂看板、安全牌等） 3、按发光材料分：
①模块(用于室内屏)：按发光点直径可分为Ф3.0mm、Ф3.75mm、Ф4.8mm、Ф5.0mm等。
②模块及像素管(用于室外屏)：按点间距可分为PH8mm、PH10mm、PH16mm、PH20mm等
③数码管(用于行情显示屏)：按点间距可分为1.2英寸、1.5英寸、1.8英寸、2.3英寸、3.0英寸、4.0英寸等。
4、按使用环境分：可分为室内屏、室外屏以及半户外屏。三、LED显示屏的作用及应用
1、LED显示屏用显示文字、图象、动画、行情及电视、录像等。具有多种编辑和播放功能。
2、LED显示屏广泛应用于金融、税务、电力、交通、电信、医疗、卫生系统及政府机关、体育场管、工矿企业等各行各业。四、LED显示屏的构成及其示意图
由LED显示屏屏体＋控制系统＋相关软件＋外围设备＋框架结构及装饰施工。 来源：投影时代

led芯片(LED CHIP)各个颜色波段对照表

LED芯片各个颜色波段对照表(单位：UM)白光：450-465蓝光：450-480红光：615-650橙色：600-610黄绿：565-575黄色：580-595紫色：370-410绿色: 495-530相对正规的波长而定：白光：455-462.5蓝光：465-475红光：620-630橙色：603-608黄绿：565-575黄色：585-595紫色：370-410绿色: 515-525

LED 电子显示屏在舞台演出中的应用

随着现代影像技术的日新月异，在现在舞台演出中，利用LED电子显示屏进行舞台活动已经屡见不鲜。在国外，捷克舞美设计家斯沃博达以运用影像进行舞台营造而著称，他对影像的运用已经达到了难以企及的高峰。 现在在国内舞台演出中运用LED电子显示屏已经非常频繁。它的表现力非常丰富：可以模拟实景，再现自然。也可以出现效果图像，还可以用来展现资料等等。它有传统布景所无法比拟的灵活性和虚拟性，又有灯光系统所具备的部分光源特点，如大屏幕是利用发光二极管制作，通过本身的光源性能摸拟出现形态迥异的现实空间造型，还能表现出灯光的光效效果。它所传达出来的信息已经很难用传统的布景或者灯光来界定它，就象用电脑灯打在天幕上的图案所形的效果一样，具有相类似的特点，目前还没有新的术语来描绘它，姑且也称之为“光景”吧。 在国内早期的舞台演出中。LED电子显示屏最早是仅仅作为展现视频资料，同步视频图像为主。在当时的舞台演出中，舞台工作者并没有将其纳入舞美的范畴，只是因为显示视频图像而存在，但是随着对其新鲜感觉的消失，对于我们观众已经形成了审美疲劳，当时此类用法在国内演出中已经泛滥。随着演出交流的发展，舞台工作者演出观念的变化，这种情况已经得到了明显的改善，而且在某些演出中，LED电子显示屏已经作为舞台美术中极其重要的构成元素出现了。观众从影像中所获得的信息要远大于传统舞美布景和灯光等机械的物理载体所表现出来的信息。在影像中，我们所看到的并非仅仅是影像设备所模拟的各种效果，它把我们带进了我们可及的范围--并不一定是手臂可及的范围，也可以是思维，意识，观念或是其他抽象概念上的某种可以知的范围。例如在2004年的让雅尔紫禁城电子音乐会中，利用影像设备所投射的巨龙图案，覆盖在舞台后区的巨大装置上，所传达出的感觉是现代元素与演出环境（紫禁城）完美的结合。宛如一条巨龙在古老宫城中的游弋，在陌生而悠扬的音乐声中，它让我们感觉到的不仅仅是伴舞般的烘托气氛，看到那熟悉的龙形在空中穿游，我们应该想到的是更多更多。伴随着影像设备的技术发展，使以前传统布景所无法实现的景像自如变化，在LED电子显示屏用来显得轻松自如。如2004年，央视的《百年小平》，《春节晚会》等大屏幕的使用，已经充当了相当的布景功能。在演出中，大屏幕出现与演出节目相匹配的画面，代替了布景功能。但它是由影像设备所营造出的虚拟画面，它给了我们想象的空间，它比实景更有气氛。传统舞美布景是用具体的物质材料构造，具有可视的外部样式，给观众以实体般的感受。而影像画面的感觉是介于写实与写意之间，用真实具体的虚拟图像来表达意图，。根据节目的内涵和意义对影像画面进行提炼，选取相匹配的画面来表现，不但给观众带来新的审美享受，而切形成了新的审美期待和审美联想。在国内的演出中，也有乱用影像设备，影像的运用游离于节目的剧情之外，进行的是毫无意义的堆彻，现场画面无节制的叠加等等它带给我们的不是赏心悦目，而是杂乱无章。它忽略了对于观众的互动性思维，没有形成有效的反馈，造成了我们的审美疲劳和视觉污染。这点尤其值得影像工作者的注意。来源：上海舞美设计院

LED字幕机与LED屏幕采用通体树脂发光字的应用长处

随着人们文化生活水准的提高，各类广告标牌异军突起，由原来的透光彩、彩色喷绘、铁皮字，发展到现在的压克力吸塑、霓虹灯招牌，确实推动了市场经济的腾飞和城市夜景的美丽。但是美中不足的是，压克力吸塑字的大小受压克力板材大小的限制，分成浇铸板、挤出板，在使用上有一些缺失。 一般来讲：压克力浇铸板的尺寸有限，最大为2000mm *3000mm 左右；压克力挤出板可以卷材的形式供货，理论上长度不受限制。压克力挤出板可以制作长度较长的无缝灯箱招牌；而压克力浇铸板，一般需要拼接。通常尺寸在2。5M*2。5M以内的发光字使用3mm厚压克力板，采用分段拼接。尺寸在2。5M*2。5M以上的发光字使用5mm厚压克力板，采用分段拼接，起鼓高度2--3CM。压克力发光字一般是用冷轧板、铝板、不銹钢板、镀锌版，铝塑边来立邦，这就决定了压克力发光字无法实现真正的通体发光，只能说是面发光字。如果以汉字的书法来看，有篆书，隶书，楷书，行书，草书。无论是书如铁石，字若飞动的篆书，还是削繁就简，化圆为方的隶书，还是逆锋起笔，回锋收笔， 极重含蓄， 严谨端庄的楷书，还是笔势纵横，气脉贯通，映带连绵，大小参差，回荡使转的草书，还是三分借隶，七分借楷的行书。这些用模具都能制作成正面背面侧面透光的通体发光字。通体发光字采用的是新型复合透光材料，光线折射率作到63%，折射率高意味着：1、提高了色彩的面积效果 2、提高了色的同化效应 3、照顾色彩的冷暖与色彩的膨胀与色彩的进退4、提高了标识的醒目性5、提高了色彩的视认性 LED字幕机、LED广告看板与LED屏幕因为使用LED作为光源， LED通体发光字每平方米功耗仅为40W，相当于一支日光灯管，是传统霓虹灯的1／10。 我们经常听说LED寿命达10万小时。其实，这只是在实验室恒温、恒湿、恒流条件下的半衰期（光衰减一半的时间）。也不是所有的LED寿命都很长，更不可能不会损坏。LED成品要经过MOCVO（金属有机化学汽相沉积工艺）生长外延片，再经过减薄、分割、固晶、焊线、封装长烤、检测、分光分色等一系列工艺流程，决定LED使用寿命的长短。常见问题主要表现在以下几个方面：1、LED使用寿命短：正规厂商生产的LED的理论使用寿命一般为80000个小时左右。而现在很多的发光字没用够一年就开始频繁更换LED模组，给客户和广告制作商都带来了很多麻烦和经济损失。2、顏色衰减得非常快：刚安装好的发光字发出的顏色纯正明亮，可使用不到一年顏色就明显黯淡下来了。是字体变得红不红、绿不绿的非常难看。3、顏色不匀，色差明显：主要表现在纯白色LED制作的体积较大的发光字上。在装配时单个模组表现不明显，整个字体装配完整后，色差就明显表现出来了，整个字面象地图一样，一片白、一片蓝、一片黄。4、字体部分笔划、整体突然不亮或时亮时不亮：发光字在使用一段时间后局部或整个字体光源开始出现闪烁、时亮时不亮，直至完全不亮。5、字体输出功率较大，省电节能不明显。

点亮21世纪理想之光!LED技术全面解析

在古希腊神话故事中，创造了人类之神普罗米修斯为了使人们能够获得永恒的光明，不惜触怒最高之神宙斯，把能驱走黑暗，带来温暖和光明的火种偷偷带给人类，自己却受到了残酷的惩罚。这个故事不仅说明了光明对人类的重要，也反映了人类在追逐光明的道路上所付出的种种苦难。 光明是人类的本能追求之一在19世纪爱迪生发明电灯之前，人类实现照明的方式非常简单，那就是直接借助各种火源的直射光，例如蜡烛、油灯等等。这些发光设备虽然在人类的历史长河中点燃了漫漫岁月，却因为极低的发光效率和发光质量，只能尘封在历史的博物馆中，进入20世纪后，随着人类新工业革命的爆发，以爱迪生发明的新式白炽灯为代表的照明设备，正式成为人类生产生活中的主流发光设备。 在白炽灯出现之后，人类社会的电力照明设备大致经过了三个重要的发展阶段，这三个阶段中的代表性光源分别为荧光灯、高强度气体放电灯和LED光源。其中高强度气体放电灯由于对使用环境要求严格，成本较高，目前还不是民用领域的主流照明设备，所以，和我们日常生活息息相关的光源设备，也就只有白炽灯、荧光灯和LED光源这三大类。 LED光源 在这三大类光源中，LED照明技术是出现时间最晚，优点最多的一种照明技术，因此，自从20世纪60年代出现以来，伴随着近代半导体技术的发展，得到了大量的普及应用，特别是进入21世纪之后，由LED照明技术衍生而出的LED显示技术和LED辅助显示技术，已经显露越来越强烈的发展势头。 除了在日常电力照明领域正在普及的LED光源，目前在显示领域和LED有关的设备主要有两种：一是直接使用LED成像的LED显示屏，另一种就是利用LED的优良发光特性，把LED作为电视背光源使用的新型液晶电视。另一种曝光率较高的OLED显示技术，虽然只比LED多了一个字母，但是由于技术层面较大的差距，可以看成一类全新的显示技术，因此并不在本文的探讨范围之内。 那么LED技术的原理是什么？相比于白炽灯和荧光灯，LED技术有什么样的优点？LED显示设备和LED辅助显示设备又是什么东西？这就是本文将要阐述的三个方面。 LED照明技术的原理 LED是英文light emitting diode的缩写，即：光线激发二极管，属于一种半导体元器件。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。打个比方，LED就像一个汉堡，可以发光的材料是夹层中的“肉饼”，而上下的电极就是夹肉的面包。而通过对其中发光材料的研究，人们逐渐开发出各种光色、光效率越来越高的LED元件，但是无论怎么变化，LED总的发光原理和结构都没有发生太大的变化。 LED光源的优点 红光LED 白光LED 作为一种出现时间最晚的照明技术，LED的优点不仅体现在发光质量方面，在其生产、制造、易用性方面都要大大超越白炽灯、荧光灯等传统光源，因此自60年代诞生以来，得到了长足的发展和应用。而相对于白炽灯、荧光灯等老一代发光设备，LED的优点主要体现在以下几个方面： 1.LED在结构上没有玻璃外壳，不需要想白炽灯或者荧光灯那样在灯管内抽真空或者冲入特定气体，因此抗震、抗冲击性良好，给生产、运输、使用各个环节带来便利。 2.LED元件的体积可以做的非常小，更加便于各种设备的布置和设计。 3.LED的发出的光线能量集中度很高，集中在较小的波长窗口内，纯度高。 4.LED元件的寿命非常长，普遍在5万-10万小时之间，即使是频繁的开关，也不会影响到使用寿命。 5.LED响应时间非常快，在微秒级别。 6.LED的发光指向性非常强，亮度衰减比传统光源低很多。 7.LED在生产过程中不要添加“汞”，非常环保。 8.LED使用低压直流电即可驱动，对使用环境要求较低。 LED发光设备的这些优点，不仅为其在日常照明领域的广泛应用奠定了坚实基础，也为LED进入显示设备领域打造了一条充满希望的道路。 不过，LED并不是从一开始就拥有如此之多的优势，也是经过了一段较长时间的发展，下面我们就去看看LED从诞生到现在所经历过的发展变迁之路。 LED照明技术的发展历程 在LED刚刚出现的时候，其发光的颜色和效率都比较低。当时主要使用的发光材料是“GaAsP”，驱动电流在20mA，只能发出红色的光，而且发光效率只有0.1流明/瓦，因此亮度仅仅能够满足一些仪表、电器上的指示之用，并没有得到广泛的使用和注意。 LED发展回顾 而在随后的几十年里，一些新的发光材料被逐步引入到LED当中，LED逐渐开始显露出强劲的发展后劲。在70年代中期，通过引入元素In和N，使得LED可以发出波长为555纳米的绿光、波长为590纳米的黄光和波长为610纳米的橙光，同时发光效率也提高到了1流明/瓦。到了80年代初，又出现了使用GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。而进入90年代后，能发出红光、黄光的GaAlInP和发出绿光、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙色光区域（波长615纳米左右）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（波长为530纳米）的光效也可以达到50流明/瓦。不仅超过了传统的白炽灯，而且和发光效率较高的荧光灯已经非常接近。而按照材料科学的发展速度，发光效率能达到200流明/瓦的LED也将在较快的时间内问世。白光LED的发光原理 而在LED发光技术的发展史上，白光型LED的出现，则成为LED进入快速发展阶段的重要突破。在上世纪末，受到荧光灯发光原理的启发，LED厂家通过在高亮度蓝光LED管芯上加一层荧光粉，用蓝光激发荧光粉发出白光的LED发光元件。此外，通过采用不同的荧光粉，可发出色温为4500～10 000K及色温为2850～3800K的多种白光LED，也让白光LED具备了成为新一代照明设备的能力。目前，白光LED的发光效率大都已超过30流明/W，某些产品已超过50流明/W的水平，具备了正式大规模实用化的基础。白炽灯、荧光灯和LED灯光效率的发展趋势 经过这么多年的发展，LED照明发光技术已经便成为一种相对成熟的事物，市面上不仅有能发出各种色彩的LED产品，也出现了大量可以用于直接照明的LED产品，此外，在显示领域，LED产品也经历了从单色到彩色，从低分辨的文字到高分辨率图像显示的进化过程，正在日益影响着我们的生活和工作。 LED产品一览 由于LED在最初是被当作一种发光元件而生产的，因此，LED技术生来就和光明结下了不解之缘。而目前存在的各种LED产品，也可以按照用途的不同，大致可以分为：LED指示/照明设备和LED显示成像设备两大类。 LED照明设备 LED的最大价值还是体现在照明领域。由于LED发光技术全面超越传统光源，因此许多人都看好未来LED在照明市场的机会，根据据CIR预测，全球LED市场将从2004年的32亿美元，增长至2008年的56亿美元，其中，高亮度LED市场产值将由16亿美元增至26.4亿美元，超高亮度LED市场则将从2006年起快速成长，并于2008年占到全球市场22%的份额。 LED白光灯泡 而令LED拥有如此广阔之商业运营前景的最关键原因，则在于其高度节能的独特特性。作为第三代半导体照明材料，LED的寿命是普通白炽灯的100倍，耗能却远比白炽灯小，更换成本也更低，并具备体积小、安全、无污染、免维护、响应速度快等附属优点。只要将包打开，内置的LED灯泡就会自动点亮，LED用途其实很广泛 由于体积小、配置灵活，理论上LED照明设备可以做成任意想要的形式。因此可以预见，在未来照明市场上，LED光源将成为人们的新宠。 LED成像设备 在90年代中期，伴随着高发光效率LED元器件的成熟，市场开始出现了一种新型的显示设备——大屏幕LED显示器，在各种公共场合，例如车站、证券交易大厅、我们都能看到这种LED显示设备。 最初的LED显示设备原理比较简单：将每一个可以发出单色光的LED元件作为显示设备的像素点，通过控制每一个像素点的亮于灭，来实现文字或者简单图像的显示。这种设备是所有LED显示设备中最易实现、成本最低的产品，但是因为长寿命、高亮度，至今仍在很多场合得到使用。例如北京的大部分公交车和地铁上，都有LED的提示器，可以滚动显示各种文字信息、站名、时间等等。 除了比较初级的LED电子显示屏，还有一种比较常见的LED显示设备，那就是用于组建大尺寸显示的模块化彩色LED显示屏。全彩LED显示屏模块 这种模块化的LED显示设备，主要是用来满足永久或者临时性的大面积显示的需要。例如在一些演唱会、晚会、发布会的现场，为了更好的烘托的气氛，就需要一整块当作背景使用的显示设备，而在LED显示器出现以前，这几乎是一个不可能完成的任务。而在户外显示方面，传统的霓虹灯虽然亮度较好，也可以做出非常漂亮的效果，但是充其量也只是灯具而不是显示设备，不能实现多样化并且灵活的显示功能，也受到了越来越多广告主的不满，因此模块化大屏幕LED显示屏的出现，正好满足了他们的需求。上海特奥会开幕式上的大型LED显示屏 正是基于这种需要，这种LED显示设备采用了模块化设计，一般一个矩形模块的大小在0.25平米-1平米之间，通过若干模块的排列组合，可以组建出各种尺寸的显示面积。除了组装成面积不等的平面显示器，通过合理的设计，还可以利用LED屏搭建出立体的显示器，例如可以做成一个6面同时显示的立方体显示器，并且通过屏幕控制装置，实现6面独立显示或者整体显示的效果，使用起来非常灵活。模块化LED屏像素细节 和基本的LED显示设备不同的是，模块化LED可以显示出完整的全彩色图像，在一定的观看距离上，观众可以得到接近传统显示器的图像效果，而这主要得益于它的像素结构。从微观上看，模块化LED显示设备采用了和平板电视非常类似的像素结构，即每一个像素点都是由可以发出R/G/B单色光的LED元件组成，通过3种原色的排列组合，每个像素就可以发出各种色彩的光。 U2 vertigo演唱会中使用到的LED显示屏，由于点距较大，所以图像较粗糙 由于定位于大面积显示，所以模块化LED显示屏的每个像素之间的距离要比电视机、显示器等设备大很多。因此在这类设备上，并不像一般显示设备那样用分辨率来表示清晰度，而是用每个像素点之间的点距来表示。通常来说，用于室内的LED屏一般的点距在10毫米之内，8毫米属于中等偏上，而6毫米的则是效果最好的产品，不过相应的售价也比较高。室外用LED屏的点距则要大不少，一般有10毫米、16毫米等规格，但是室外屏在防水防尘效果上要好于室内屏。在商业广告领域的应用案例 近几年，模块化LED显示屏在全球范围内都得到了非常广泛的应用，其超高的显示亮度、灵活的搭配方式得到了绝大多数人士的认可，已经成为户外显示设备的主力品种，并且在活动、演出、展览展示等行业得到了广泛的应用。 LED技术在显示领域的应用 由于LED的优良发光特性，LED元件不仅可以做成直接显示的设备，近年来，LED也被逐渐引入到现有的平板显示技术中，特别是液晶显示技术，非常有可能下一个被LED所垄断的产业。LED背光源的色彩饱和度较佳，响应时间极快，漏光效果较弱。如果通过增加对比、进行区域控制等手段，性能要大大优于冷阴极荧光灯（CCFL）。而且冷阴极荧光灯含有汞等有害物质，LED相较之下更具环保优势。LED已经在很多移动设备所使用的小尺寸面板中普及。而笔记本电脑和液晶电视等大尺寸面板用背光源将是LED产业下一个重量级应用。 目前LED技术在液晶领域的应用，主要是利用LED发光元件替代以前的CCFL荧光灯光源，作为液晶显示设备的背光源。而如果要再次细分的话，又可以按照LED发出的光源色彩，分成白光LED背光源和RGB-LED背光源两种。 白光LED背光源技术 在上文中，我们曾经提到过LED在发展过程中的突破之一就是实现了可发出白色光的目标。在液晶显示设备的成像原理中，背光源发出的白光，经过液态晶体层后，再通过R/G/B彩色滤光膜，变成独立的原色。在这一过程中，决定最后液晶显示设备色彩的关键并不是液态晶体层，而是背光源的发光质量。背光源的光谱中RGB每种原色光的纯度越高，在最后才能还原出越纯正的原色，只有还原出纯正的RGB三原色，才能调配出纯正而且真实的色彩效果。 传统的CCFL光源在发光质量上并不理想，因此还原不出非常纯正的色彩，用色域范围来衡量的话，一般就在NTSC等比的72%左右，即使是通过采用改进型的CCFL光源，也只能达到NTSC等比90%左右的色域范围，这就造成现实世界中鲜艳、真实的色彩无法在液晶电视上还原，从而影响了图像质量。而通过采用高发光质量的白色LED背光源，液晶电视的色域范围可以轻松达到NTSC等比100%左右，对色彩效果提升作用明显。索尼VAIO SZ笔记本采用白光LED前后结构对比 采用白光LED的另一个好处是可以有效降低液晶面板的厚度，非常适合移动设备对轻薄的追求。在介绍LED技术优点的时候，有一条就是LED的体积可以做的非常小。在液晶显示设备中，LED背光灯板的形状与尺寸会按照液晶面板的形状及尺寸不同而不同。LED背光灯板基本上是长方形或长条形的。它有侧部发光及底部发光两种基本结构。侧部发光的结构主要用于狭长条形的背光灯板(一般长度大于2倍的宽度);而底部发光结构主要用于长度与宽度相差不多的背光灯板。发光二极管点亮时，光线射入透明有机玻璃，使整个发光面都可以看到亮光，这称为边光效应。有机玻璃顶部做成微珠粒状，可使整个发光面的光线更均匀。有机玻璃的顶部有一层乳白色透明塑料膜，可使发出的光更为柔和。背光灯板两侧边用银色遮光胶带封住。每个LED发光单元列有两个串联的二极管，若干列组成LED阵列(视背光灯板的长度而定)。 以笔记本产品为例，采用白光LED作为液晶显示屏的背光源后，LED背光源以多组排列于底部放置，来代替传统的CCFL细灯管，在SONY VAIO TX笔记本上，就使用了40个的LED发光元件。用LED代替细灯管后，原导光板厚且成楔形的设计被取消，转而导光板可以用厚度均匀且可以把整体的厚度降底。 LED的另一优点——省电，也在应用时得到了青睐。对于笔记本等移动型产品而言，使用LED可以提高整机的使用时间，从而提升了移动时的持久性。不过对于电视机而言，现阶段使用LED背光并不能大幅度降低耗电量，主要是因为电视对亮度的要求较高，为了满足亮度的需求，就要提高LED元件的数量，从而导致整体功率没有出现明显降低。不过，相信随着更高发光效率的LED元件的出现，液晶电视将使用数量较少的LED元件就能实现高亮度显示，届时耗电量将出现大幅的下降。 RGB-LED背光源技术 由于RGB三原色可以调配出自然界中任何一种色彩，因此除了白光LED，在液晶显示领域，还有一种采用可以发出R/G/B三种单色光的LED背光源技术。 RGB-LED背光源，就是通过可以发出高纯度红色、绿色、蓝色光的LED元件，实现传统CCFL光源不能达到的宽广色域范围。目前主流的RGB-LED背光源已经可以达到105%的NTSC色域范围，而且只要采用性能更加强大的LED器件，目前已经可以实现120%以上的NTSC色域范围。这点对于以还原图像为主的电视机而言，将是一个非常有效的提升画质的手段。可以预见的是，RGB-LED将在未来几年内成为液晶电视的一个重要发展突破方向。 除了更加良好的色域表现力，采用RGB-LED光源还可以有效提升电视机的对比度，实现更加精确的色阶和层次感更强的画面。由于整个背光源由众多微小的LED发光单元组成，所以可以对其中每一个发光器件实现精确的亮度控制。根据原始画面特点进行小区域内的发光亮度修正变成可能，例如在一幅明暗对比强烈的画面中，暗部区域的LED背光可以完全关闭，而明亮区域的LED背光实现高亮度输出，由此带来的对比度提升效果将是以往采用CCFL光源的液晶电视所不能企及的。 SONY的TRILUMINOS技术就是RGB-LED背光源 目前在电视机领域，已经有多家厂商推出了采用RGB-LED背光源的商用化产品，例如索尼最新的70吋液晶电视70X300A，就采用了RGB-LED背光源。利用LED可以快速关闭、分区域灵活控制、亮度可调的优点，不仅摆脱了传统液晶电视暗部画面层次表现不良的缺点，表现出来的优美色彩效果，已经和现有任一种液晶电视拉开了足够距离。 由于可以直接发出R/G/B三原色光，因此更有厂家计划取消液晶电视中占有较高成本的彩色滤膜，不过这项技术还没有进入真正的商用阶段，还需要市场和时间的考验。 总的说来，LED技术无论是应用于照明领域，还是显示辅助领域，或者直接用作显示设备使用，都能通过自身的优势获得各种传统设备不能比拟的性能。然而，凡事存在好的一面，当然也会有不好的一面。作为新一代的照明技术，LED并非十全十美，在上述的几个应用领域中，还存在着一定的问题。 LED在照明领域面临的问题： (1)首先是发光效率问题。提高LED的发光效率最主要的方法是改进半导体发光材料与LED芯片的结构和制造工艺。由于这部分工作需要强大的理论研究基础和先进的半导体工艺设备，因此要实现200流明/瓦的目标路途依然比较艰难。 (2)高功率问题。作为照明，单个LED输出的光通量必须足够大，欲加大LED的光通量，首先必须注入足够的电功率。但LED芯片的温升不能过高，否则各项性能特别是使用寿命会受到很大的影响。显然，设计较大输入功率的LED器件和灯具，除需用面积较大的芯片外，还必须有良好的散热结构。现在国外一些著名公司已设计研制了一些特殊的LED器件结构，并已获得了较好的效果。 (3)由于LED照明需由多个LED管组成，其参数离散性也是一个技术问题。除了通过预选、分类，尽量保证一致性以外，还必须设计合理的灯具结构(包括LED的排列和位置布局)和研究合适的驱动电路，防止偶尔产生的能量集中而烧毁部分LED。 (4)此外，由于多个LED组成一只照明灯具时，免不了对LED进行并联、串联。而在使用过程中只要有一个LED短路或开路，都将会导致整小片或整条LED熄灭，影响照明效果。为此，必须研究简单而廉价的保护电路，使这种不良影响降至最低限度。 LED在显示技术领域面临的问题： (1)和在照明领域遇到的主要问题一样，LED在作为新型背光源的同时，也面临着发光效率的问题。目前传统CCFL冷阴极荧光灯虽然耗电量大、发光质量一般，但是其发光效率可达到50～100流明/瓦，而白光LED器件在刚起步时发光效率仅为20lm/W甚至更低，这就注定LED在开始时并不适合作为LCD显示器的背光源。不过，白光LED的发光效率以每年提高60%的幅度提升，到目前为止，白光LED器件的发光效率突破50lm/W，开始达到实用化水平。大尺寸电视要使用大量的LED元件，因此散热和价格都是比较棘手的问题 (2)LED背光源系统的成本要高于冷阴极荧光管。目前LED背光模组零组件的价格为CCFL背光源的5倍左右，屏幕尺寸越大，采用LED背光技术的成本就越高。不过LED产业也存在类似微处理器产业中的“摩尔定律”——Haitz定律，以安捷伦(LED领域领导厂商)的前任技术科学家Roland Haitz命名。其内容是LED的价格每10年将为原来的1/10，性能则提高20倍。如果这个定律能够不断应验，而随着产能的增加，LED背光源的成本将快速下滑。预计到未来一两年LED背光的售价可降到CCFT背光的2倍左右，距离大规模普及仅有一步之遥。 (3)RGB-LED背光源中，发出每种原色的LED元件由于采用了不同的发光材料，因此在长时间使用后，其性能的衰减将不一致，这也可能导致届时显示的效果出现比较大的偏差。 总结： 作为20世纪人类最重要的100项发明之一的LED技术，在经历了30多年的发展后，终于迎来了距离广泛应用不远的日子，相信通过本文的介绍，你也对LED将在哪几个方面对我们的生活产生影响有了一定了解。无论LED技术走向何方，这一充满前途的技术必将给我们的生活带来巨大的改变。 来源：PCPOP

GaN材料的特性及其应用

GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景. 表1钎锌矿GaN和闪锌矿GaN的特性二、 GaN材料的特性GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为1700℃，GaN具有高的电离度，在Ⅲ—Ⅴ族化合物中是最高的（0.5或0.43）。在大气压力下，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构。它在一个无胞中有4个原子，原子体积大约为GaAs的一半。因为其硬度高，又是一种良好的涂层保护材料。2.1GaN的化学特性在室温下，GaN不溶于水、酸和碱，而在热的碱溶液中以非常缓慢的速度溶解。NaOH、H2SO4和H3PO4能较快地腐蚀质量差的GaN，可用于这些质量不高的GaN晶体的缺陷检测。GaN在HCL或H2气下，在高温下呈现不稳定特性，而在N2气下最为稳定。2.2GaN的结构特性表1列出了纤锌矿GaN和闪锌矿GaN的特性比较。2.3GaN的电学特性GaN的电学特性是影响器件的主要因素。未有意掺杂的GaN在各种情况下都呈n型,最好的样品的电子浓度约为4×1016/cm3。一般情况下所制备的P型样品，都是高补偿的。很多研究小组都从事过这方面的研究工作，其中中村报道了GaN最高迁移率数据在室温和液氮温度下分别为μn=600cm2/v·s和μn= 1500cm2/v·s，相应的载流子浓度为n=4×1016/cm3和n=8×1015/cm3。近年报道的MOCVD沉积GaN层的电子浓度数值为4 ×1016/cm3、1016/cm3；等离子激活MBE的结果为8×103/cm3、1017/cm3。未掺杂载流子浓度可控制在1014～1020/cm3范围。另外，通过P型掺杂工艺和Mg的低能电子束辐照或热退火处理，已能将掺杂浓度控制在1011～1020/cm3范围。2.4GaN的光学特性人们关注的GaN的特性，旨在它在蓝光和紫光发射器件上的应用。Maruska和Tietjen首先精确地测量了GaN直接隙能量为3.39eV。几个小组研究了GaN带隙与温度的依赖关系，Pankove等人估算了一个带隙温度系数的经验公式：dE/dT=－6.0×10－4eV/k。 Monemar测定了基本的带隙为3.503eV±0.0005eV，在1.6kT为Eg=3.503＋（5.08×10－4T2)/(T－996) eV。另外，还有不少人研究GaN的光学特性。三、GaN材料生长GaN材料的生长是在高温下，通过TMGa分解出的Ga与NH3的化学反应实现的，其可逆的反应方程式为：Ga＋NH3=GaN＋3/2H2生长GaN需要一定的生长温度，且需要一定的NH3分压。人们通常采用的方法有常规MOCVD(包括APMOCVD、LPMOCVD)、等离子体增强MOCVD（PE—MOCVD）和电子回旋共振辅助MBE等。所需的温度和NH3分压依次减少。本工作采用的设备是AP—MOCVD，反应器为卧式，并经过特殊设计改装。用国产的高纯TMGa及NH3作为源程序材料，用DeZn作为P型掺杂源，用（0001）蓝宝石与（111）硅作为衬底采用高频感应加热，以低阻硅作为发热体，用高纯H2作为MO源的携带气体。用高纯N2作为生长区的调节。用HALL测量、双晶衍射以及室温PL光谱作为GaN的质量表征。要想生长出完美的GaN，存在两个关键性问题，一是如何能避免NH3和TMGa的强烈寄生反应，使两反应物比较完全地沉积于蓝宝石和Si衬底上，二是怎样生长完美的单晶。为了实现第一个目的，设计了多种气流模型和多种形式的反应器，最后终于摸索出独特的反应器结构，通过调节器TMGa管道与衬底的距离，在衬底上生长出了GaN。同时为了确保GaN的质量及重复性，采用硅基座作为加热体，防止了高温下NH3和石墨在高温下的剧烈反应。对于第二个问题，采用常规两步生长法，经过高温处理的蓝宝石材料，在550℃，首先生长250A0左右的GaN缓冲层，而后在1050℃生长完美的GaN单晶材料。对于 Si衬底上生长GaN单晶，首先在1150℃生长AlN缓冲层，而后生长GaN结晶。生长该材料的典型条件如下：NH3：3L/minTMGa：20μmol/minV/Ⅲ=6500N2：3～4L/minH2：21L/min人们普遍采用Mg作为掺杂剂生长P型GaN，然而将材料生长完毕后要在800℃左右和在N2的气氛下进行高温退火，才能实现P型掺杂。本实验采用 Zn作掺杂剂，DeZ2n/TMGa=0.15，生长温度为950℃，将高温生长的GaN单晶随炉降温，Zn具有P型掺杂的能力，因此在本征浓度较低时，可望实现P型掺杂。但是，MOCVD使用的Ga源是TMGa，也有副反应物产生，对GaN膜生长有害，而且，高温下生长，虽然对膜生长有好处，但也容易造成扩散和多相膜的相分离。中村等人改进了MOCVD装置，他们首先使用了TWO—FLOWMOCVD（双束流MOCVD）技术，并应用此法作了大量的研究工作，取得成功。双束流MOCVD生长示意图如图1所示。反应器中由一个H2＋NH3＋TMGa组成的主气流，它以高速通过石英喷平行于衬底通入，另一路由H2＋N2 形成辅气流垂直喷向衬底表面，目的是改变主气流的方向，使反应剂与衬底表面很好接触。用这种方法直接在α—Al2O3基板（C面）生长的GaN膜，电子载流子浓度为1×1018/cm3，迁移率为200cm2/v·s，这是直接生长GaN膜的最好值。

常用电光源的分类

凡可以将其他形式的能量转换成光能，从而提供光通量的设备、器具统称为光源；而其中可以将电能转换为光能，从而提供光通量的设备、器具则称为电光源。常用的电光源有：①热致发光电光源（如白炽灯、卤钨灯等）；②气体放电发光电光源（如荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等）；③固体发光电光源（如LED和场致发光器件等）。在这三类电光源中，各种电光源的发光效率有较大差别，热致发光电光源如白炽灯，它利用斯蒂芬-玻尔兹曼定律：物体温度越高，它辐射出的能量越大。这可用公式E=μξT4表示。式中，E表示物体在温度T时单位面积和单位时间内的辐射总能量；μ表示斯蒂芬-玻尔兹曼常数（μ=5.6697×10-12W/（cm2·K4））；ξ表示比辐射率，即物体表面辐射本领与黑体辐射本领的比值；T表示物体的绝对温度。利用热致发光原理制成的电光源制作简单和成本低，但是发光效率低，其余的能量则以热的形式消耗掉。白炽灯的发光效率一般为7~20lm/W，发光效率仅有11%，红外、热能消耗分别占69%、20%；大部分能量被发热损耗了。而气体放电发光器件，如荧光灯(Florescent)、金卤灯(Halide)、高强度放电灯(HID)等气体放电发光器件的发光效率比热辐射电光源就要高很多，它们的发光效率为普通白炽灯的数十倍，一般情况下，可以逐步用发光效率高的气体放电电光源替代热辐射电光源。由于气体放电灯的功率可以做得较大（数千瓦），发光效率又高，是一种绿色照明电光源。常用电光源的分类如图1所示。
由于气体放电灯电光源在灯的发光效率和工作寿命方面具有白炽灯无可比拟的优势，因此，从它诞生之日起就一直受到人们的广泛关注，由此派生的产品可谓异彩纷呈。目前，市场上已有约5000多种电光源。热辐射电光源以普通白炽灯泡和卤钨系列灯泡为代表。气体放电电光源，主要是指弧光放电电光源和辉光放电电光源，例如荧光灯、高强度气体放电灯和霓虹灯等。弧光放电电光源又可分为低气压放电电光源和高强度放电电光源。低气压气体放电电光源以荧光灯及节能灯为代表；高强度气体放电电光源以高压水银荧光灯、高压钠灯（国外还有低压钠灯）和金卤灯为代表。例如，高压钠灯的发光效率是白炽灯的8~10倍，寿命长、特性稳定、光通量维持率高，适用于在显色性要求不高的道路、广场、码头和室内高大的厂房、仓库等场所的照明场合应用。金属卤化物灯，具有发光效率高、显色性好、功率大的特点，适用于剧院、总装车间等大面积照明场所应用。单端紧凑型荧光灯的发光效率为50lm/W。采用一只9W、寿命为3000~5000h的节能灯完全可以替代40W的白炽灯泡；双端直管T12型的荧光灯的发光效率为55lm/W，寿命为3000~5000h，而现在的T5荧光灯的发光效率可达90~110lm/W，寿命可达8000~10000h。近些年来，许多其他类型的新型电光源在不断地产生和发展，如准分子光源（ELS）、微波光源以及固体光源（如LED）等。而固体发光光源，如发光二极管、等离子体发光器件等，尽管它们的发光效率高，目前还不能得到大功率（如数百瓦），所以固体发光器件要进入大规模实用阶段还有一段距离，据分析在近十几年内，传统电光源将还是主流（例如白炽灯和荧光灯等）。（1）
气休放电光源按放电形式划分 ①
弧光放电灯。这类气体放电电光源主要利用弧光放电柱产生光。阴极工作在较高温度下，所以又叫热阴极灯。这类气体放电电光源通常需要专门的启动器件和线路才能工作，电光源主要有荧光灯、汞灯、钠灯等。
②
辉光放电灯。这类气体放电电光源由辉光放电柱产生光，放电时阴极温度不高，所以又叫冷阴极气体放电电光源。阳极到阴极的电压降较大（100V左右），电流密度小。霓虹灯即属此类。（2）
按放电时电流经过的媒质划分 ① 气体放电灯。利用气体的放电发光。如氙灯、荧光灯和氖灯等。 ②
金属蒸气灯。利用金属蒸气（如汞蒸气、钠蒸气等）产生光，如汞灯、钠灯等。（3） 按放电时灯内大气压的高低划分 ①
低气压灯。放电时，灯内气压为1%个大气压左右，如荧光灯、低压钠灯等。 ② 高气压灯。放电时，灯内气压为1~5个大气压，如高压汞灯、高压钠灯、高压氙灯等。 ③
超高气压灯。放电时，灯内气压大于10个大气压，如镝灯、钪钠灯、钠钪烟灯等。其中高压汞灯的发光效率可达50lm/W，显色指数Ra超过65，色温4000~6000K，寿命也可达到约10000h，功率规格有35~3500W，已形成系列化。高压钠灯发光效率达到120lm/W，显色指数Ra为25，寿命达到24000h，功率规格有30~1000W。HID灯所散发的热量只是卤素灯的一半，灯具寿命可达2500h以上。荧光灯比白炽灯节电70%，适用于在办公室、宿舍及顶棚高度低于5m的车间等室内照明场合应用。紧凑型荧光灯发光效率比普通荧光灯高5%，细管型荧光灯比普通荧光灯节电10%，因此，紧凑型和细管型荧光灯是当今“绿色照明工程”实施方案中推出的高效节能电光源。

新时代的LED背光元件发展趋势

由于液晶面板的应用已从笔记型电脑，扩展到行动电话、汽车导航、家用电视等领域，因此，LCD的自然色再现性成为各界关注的焦点，某些特殊领域甚至要求LCD的色彩再现范围超过NTSC的色彩规格。由于CCFL的先天特性导致无法突破某些色彩障碍，使得在色彩表现方面，无法令消费者享受到类似大自然丰富艳丽的影像，尤其无法完美表现出鲜艳的红色色彩。然而，因为追求高演色的目标，取代CCFL光源的技术也就陆续的被提出，其中，在被看好的莫过于利用多色LED来作为背光源，其宽广的色域，已经吸引诸多业者的注重，也纷纷的投入相关开发。一、传统CCFL红光表现薄弱目前，
大多显示器业者都使用冷阴极灯管作为显示器的光源，以及搭配RGB三原色作为阵列分布的彩色滤光片，一般而言，CCFL的色温大约在4800K左右，反映到色域表后，可以发现仅有NTSC规范的80％左右。图一是CCFL的光谱及彩色滤光片的分布特性，从图中可以发现，
利用CCFL加上RGB三色的彩色滤光片， 在波长490nm与590nm附近色彩的表现能力较差，
而出现一些经过彩色滤光片混色后色域较窄的问题。当然这对于一般显示画面或应用，并不会出现太大的色彩问题或视觉感受变差，
但是在面对仪器量测的情况与特定色彩表现的环境下，
就能明显的比较出不纯辉线有subpeak的现象。尤其CCFL在对红光的表现更为薄弱，这是CCFL在色彩的表现上最难以满足严格要求的一点。
▲图一：CCFL的光谱及彩色滤光片的分布特性然而，对于以CCFL作为背光灯源，是存在特定的因素，而影响到色域的表现，但是未必是完全无法可想。可以根据传统的三色彩色滤光片加以改良，来弥补此一缺陷。
▲图：CCFL背光的液晶显示器－三星 931C也可以达到97%NTSC的高色域二、利用多色彩色滤光片来弥补不足
同样是使用CCFL作为背光灯源的模组基础下，奇美电子开发出了3款采用4色以上多色滤光片来作为色彩表现，分别是在原有的R（红色）、G（绿色）和B（蓝色）3色上，增加了追加了Y（黄色）和C（青色）的5色滤光片的面板。在RGB基础上多出Y色（黄色）的4色彩色滤光片的面板，和在RGB3色基础上增加W（白色）的4色彩色滤光片的面板。事实上，这样的设计，同样的扩大了色彩表现范围，以增加Y（黄色）和C（青色），及增加Y（黄色）的面板为例，其色彩表现范围与NTSC范围相较，
分别为115％和109％。而增加白色的彩色滤光片的目的仅为提高面板整体的亮度。当然，这是在原有光源的基础下，利用彩色滤光片来达到提升色域的目的，
但是终究由于先天的限制，无法大幅度的让色彩表现范围扩大，
或许还是需要从背光源方面进行改变，才得以达到扩大色彩范围的目标。以目前的技术与元件来看，相当适合的方式是利用LED作为背光源，
由于LED具有多波长的特性，可依照需求生产出独特的波长，及利用电路设计来完成亮度控制。三:三色LED背光模组实现高色域理想相对的，利用三色或多色的LED作为背光源，
在混色的表现上，就不会出现上述的一些部分色域窄化的问题， 图二是以三原色的LED作为背光，所表现出来的就比以CCFL来的较好，
尤其在红光的部分，可以获得非常宽广的色再现范围， 也不会造成类似CCFL所出现不纯辉线的subpeak， 并让各原色的色纯度大大的提高。
▲图二：三原色的LED的光谱及彩色滤光片的分布特性。 此外，在色域的表现，更可以得到更大范围的表现。
下表是日本LEIZ所发表的三色LED背光模组，从表中就可以发现，其所表现的色度，
经过测试后，LEIZ背光模组可达到NTSC的100％色域。日本LEIZ在这模组上使用了40颗高亮度的三色LED，并且在模组两边设置了Heatsink，让三色LED在模组内进行混光，
提供LCD所需要的光源。 四、SONY领先发表LED背光液晶电视而SONY在2004年底，推出由R、G、
B三色LED作为背光源的液晶电视，让多色LED背光模组达到实用化的阶段， RGB三色LED表现出的色域超过CCFL的150％，
对色彩的表现能力大幅超越传统电视机常用的sRGB。在过去使用传统的CRT做为显示元件的电视，在色彩表现上，无法显示的天蓝色系、
深绿色、深红色，及一些大自然中的鲜艳颜色，但在R、G、 B三色LED作为背光源的液晶电视都以经不是问题， 如果对照Pointer的768色高彩度色票上表现，
使用LED背光模组的液晶电视可以高达其涵盖颜色领域的82％， 尤其是在绿色与红色可以表现出非常宽广色彩度，
黄色与橙色部分更超过sRGB的色域，然而相对于CCFL或传统CRT萤幕，
仅能达到约一半的色彩领域。特殊排列弥补色系弱点根据实验，人类眼睛对于光线颜色的感觉程度，最高的是绿光，红光约是绿光的1/3，而相对于蓝光，是蓝光的10倍。
基于如此的特性，在LED颜色搭配上，也有了一些变化，因为要满足视觉感度，所以大多是以红光×1、蓝光×1，以及绿光×2的比例来进行设计，但加上考量到红光的色温较低。所以SONY在背光LED的是以「绿－红－蓝－红－绿」作为排列结构，
来达到最佳的色彩输出。因为液晶萤幕的色域并不是仅仅靠背光源，前端的彩色滤光片更是重要决定因素之一，
所以整体而言，液晶萤幕的色域范围取决于背光模组的光源特性，与彩色滤光片的穿透率特性组合结果。当然，在面对可表现如此宽广色域的三色LED背光模组，
SONY更在彩色滤光片上进行了相当的改良，由于LED的色度分布有一定的范围度，所以必需搭配可以使穿透光的波长范围变窄，而且可以维持一定色纯度的彩色滤光片，
期望能在配合LED光源的特性下，充分发挥相互配合的色彩效果。
6色LED色域宽广能力令人讶异如果是使用RGB三色或不同波长的多色LED作为背光源，在彩色滤光片上就不一定非用RGB三色，甚至可以使用紫色跟菊色双色的彩色滤光片，来搭配出更高的色域显示能力，呈现出更多的色彩。三菱电机与三星都已经发表出，利用6色LED作为背光模组的技术。三星是利用6色光源加上6色彩色滤光片面板新技术，
采用在具有RGBCYM6色（红、绿、蓝、青色、黄色、
洋红）波长的光源上配合使用具有RGBCYM分光特性的6色滤光片的方式。LED点灯方式是以场序交互点灯将显示时间错开，依次打开R（红）、G（绿）、
B（蓝）LED，解析度为1366×768、亮度为500cd/㎡，1000： 1的对比度。 由于能够直接看到LED光线，因此色彩表现达到了NTSC规格的110％。
82W耗电量，相当于同样亮度老式液晶面板耗能的60％。而根据资料，三菱电机所发表的这一款6色LED背光模组，
除了能达到色再现范围扩大之外，另一项特色是在生产成本上不会因此突然增多。在技术上，三菱电机是利用LED不同的波长，来达到6种不同的颜色，分别是第一组的410nm（蓝）、540nm（绿）、615nm（红），以及第二组的430nm（蓝）、510nm（绿）、625nm（红）。在色度座标上分别可以达到，第一组：615nm（红1）的（0.664、0.321）、
540nm（绿1）的（0.291、0.666）、410nm（蓝1）的（0.154、
0.060）。第二组：625nm（红2）的（0.682、0.308）、510nm（绿2）的（0.131、0.580）、430nm（蓝2）的（0.112、
0.173）。在显示尺寸为23吋、1280×768、亮度为80cd/m2的面板中，蓝光与红光LED各使用26颗，而绿光LED则使用了56颗，其sRGB比提高到了175％，大约可以涵盖自然界物体色彩的96％（以MunsellColorCascade为标准）。
利用顺序交互点灯组成LED驱动电路在LED电路驱动设计部分，多色LED背光大多是利用场序交互点灯方式形成「FieldSequence」，这样的话，可让背光模组中的6色LED与液晶面板的Sub-Pixel，
及3色彩色滤光片同步动作。过去，液晶面板大多是利用三个Sub-Pixel组合而成一个画素，但利用这样的方式，除可得到更广的色彩表现范围外，还可获得更高细腻度的影像。但这样又会造成一些整体开发上的问题，因为这样的结构变化，使得无法延续使用部分零组件，包括部分的背光膜片、整体模组结构、色变换电路等等，
这些都是必须重新开发。不过，因为这样的改革能够大幅度的改善色彩表现，及加上三菱电机宣称，并不会造成太大成本的增加，所以或许采用这样光源的设计，仅在初期必须投入较大的开发费用，而整体而言，材料成本结构并没有太大的变动。
此外，在这次三菱电机所发表的6色LED背光模组，在辉度的表现上只有80cd/㎡， 这样的结果，或许关键点还是整体背光模组设计的问题，因为，
虽然目前LED在亮度上面已经有不错的表现，但受限于模组材料的关系， 因此未来在模组整体亮度上必须多加以克服，才能达到商用化接受的程度。
四透光效率低是背光模组最大致命点以目前LED亮度技术来看，在这一方面， 提高亮度并不是太大的困难，但是因为伴随而来的高耗电量以及散热的问题，
却是困扰着所有的工程师，再者，一味的朝这一方面发展， 而期望得到问题的解决也是不切实际。 因为亮度的提升总是会有到达瓶颈的时候，
如果因为在这一方面努力却造成使用寿命的减短，似乎有点得不偿失。
所以就整体而言，还是必须从改善背光模组的透光率开始进行，才是解决的根本之道。由于背光光源必须使用Reflector、Diffuser等等的光学薄膜，
来达到光源平均投射的目的，但是往往光耗损的现象就会因此而产生，根据研究， 从传统背光光源所发射出来的光是100％的话，经过Reflector、
Diffuser等等的光学薄膜之后，只会有约60％的光通过背光模组进入到偏光膜，最后经过LC、Surface出来只剩下4％的光（图三）。
图三：背光模组透光能力相当有限。 （制图：卢庆儒）也就是说，如果背光光源是1万nits，那么，
最后投射出来的光只会有400nits，假设LCD面板规格需要500nits，
那么背光光源的亮度就必须能够提供1.2～1.3万nits的亮度。五、多色LED是未来背光源主流技术从2004年SONY发表LED背光模组后，
液晶显示器用背光模组应可说是正式进入LED的时代， 虽然LED本身还有许多技术问题有待克服，不过， 未来传统冷阴极灯管的部分市场将逐渐被LED光源取代，
相信未来液晶显示器的影像画质与颜色会更加艳丽与细腻。
LED背光模组的色再现特性，使用R/G/BLED背光模组的液晶显示器适合应用在医疗、印刷、PC等领域，尤其是色温范围3000～9300K的家用液晶电视可以获得宽广的色再现范围。
由于LED背光模组的消费电力与制作成本还有很大的改善空间，因此，
今后除了LED背光模组的光学系统外，还需抑制LED本身的发热问题。（参考资料：光电科技杂志、日本NE杂志、三菱电机、SONY、日本LIEIZ相关资料）
来源：中华液晶网

LED测试技术基本概念

今天来分享一些在LED测试的基本概念：「正向电压」通过发光二极体的正向电流为确定值时，在两极间产生的电压降。「反向电流」加在发光二极体两端的反向电压为确定值时，流过发光二极体的电流。「峰值波长」光谱辐射功率最大的波长。「半强度角」在发光（或辐射）强度分佈中，发光（或辐射）发光强度大于等于最大强度一半构成的角度。「 主波长 」任何一个顏色都可以看作为用某一个光谱色按一定比例与一个参照光源（如CIE标准光源A、B、C等，等能光源E，标准照明体D65 等）相混合而匹配出来的顏色，这个光谱色就是顏色的主波长。顏色的主波长相当于人眼观测到的顏色的色调（心理量）。若已获得被测LED器件的色度座标，就可以采用等能白光E光源（ x0＝0.3333，y0 ＝0.3333）作为参照光源来计算决定顏色的主波长。计算时根据色度图上连接参照光源色度点与样品顏色色度点的直线的斜率，查表读出直线与光谱轨跡的交点，确定主波长。「平均强度」光源在给定方向上的一个很小的立体角元内所包含的光通量dΦv与这个立体角dΩ的比值,单位为烛光(坎德拉，cd)。「辐射带宽」光谱辐射功率大于等于最大值一半的波长间隔。 LED测试可参考「CIE-127-1997 Measurement of LED」推荐标准，选择条件A和B来测量近场条件下的平均LED规格资讯。

三种LED衬底材料的比较

对于制作LED芯片来说，衬底材料的选用是首要考虑的问题。应该采用哪种合适的衬底，需要根据设备和LED器件的要求进行选择。目前市面上一般有三种材料可作为衬底： 　·蓝宝石（Al2O3）　·硅 (Si) 碳化硅（SiC）[/url]　　蓝宝石衬底 通常，GaN基材料和器件的外延层主要生长在蓝宝石衬底上。蓝宝石衬底有许多的优点：首先，蓝宝石衬底的生产技术成熟、器件质量较好；其次，蓝宝石的稳定性很好，能够运用在高温生长过程中；最后，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清洗。因此，大多数工艺一般都以蓝宝石作为衬底。图1示例了使用蓝宝石衬底做成的LED芯片。 图1蓝宝石作为衬底的LED芯片[/url] 使用蓝宝石作为衬底也存在一些问题，例如晶格失配和热应力失配，这会在外延层中产生大量缺陷，同时给后续的器件加工工艺造成困难。蓝宝石是一种绝缘体，常温下的电阻率大于1011Ω·cm，在这种情况下无法制作垂直结构的器件；通常只在外延层上表面制作n型和p型电极（如图1所示）。在上表面制作两个电极，造成了有效发光面积减少，同时增加了器件制造中的光刻和刻蚀工艺过程，结果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN掺杂困难，当前普遍采用在p型GaN上制备金属透明电极的方法，使电流扩散，以达到均匀发光的目的。但是金属透明电极一般要吸收约30%~40%的光，同时GaN基材料的化学性能稳定、机械强度较高，不容易对其进行刻蚀，因此在刻蚀过程中需要较好的设备，这将会增加生产成本。 蓝宝石的硬度非常高，在自然材料中其硬度仅次于金刚石，但是在LED器件的制作过程中却需要对它进行减薄和切割（从400nm减到100nm左右）。添置完成减薄和切割工艺的设备又要增加一笔较大的投资。 蓝宝石的导热性能不是很好（在100℃约为25W/（m·K））。因此在使用LED器件时，会传导出大量的热量；特别是对面积较大的大功率器件，导热性能是一个非常重要的考虑因素。为了克服以上困难，很多人试图将GaN光电器件直接生长在硅衬底上，从而改善导热和导电性能。　　 硅衬底 目前有部分LED芯片采用硅衬底。硅衬底的芯片电极可采用两种接触方式，分别是L接触（Laterial-contact ,水平接触）和 V接触（Vertical-contact，垂直接触），以下简称为L型电极和V型电极。通过这两种接触方式，LED芯片内部的电流可以是横向流动的，也可以是纵向流动的。由于电流可以纵向流动，因此增大了LED的发光面积，从而提高了LED的出光效率。因为硅是热的良导体，所以器件的导热性能可以明显改善，从而延长了器件的寿命。　　 碳化硅衬底 碳化硅衬底（美国的CREE公司专门采用SiC材料作为衬底）的LED芯片电极是L型电极，电流是纵向流动的。采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。采用碳化硅衬底的LED芯片如图2所示。图2采用蓝宝石衬底与碳化硅衬底的LED芯片[/url]碳化硅衬底的导热性能（碳化硅的导热系数为490W/(m·K)）要比蓝宝石衬底高出10倍以上。蓝宝石本身是热的不良导体，并且在制作器件时底部需要使用银胶固晶，这种银胶的传热性能也很差。使用碳化硅衬底的芯片电极为L型，两个电极分布在器件的表面和底部，所产生的热量可以通过电极直接导出；同时这种衬底不需要电流扩散层，因此光不会被电流扩散层的材料吸收，这样又提高了出光效率。但是相对于蓝宝石衬底而言，碳化硅制造成本较高，实现其商业化还需要降低相应的成本。　　三种衬底的性能比较 前面的内容介绍的就是制作LED芯片常用的三种衬底材料。这三种衬底材料的综合性能比较可参见表1。除了以上三种常用的衬底材料之外，还有GaAS、AlN、ZnO等材料也可作为衬底，通常根据设计的需要选择使用。衬底材料的评价　　1．衬底与外延膜的结构匹配：外延材料与衬底材料的晶体结构相同或相近、晶格常数失配小、结晶性能好、缺陷密度低；　　2．衬底与外延膜的热膨胀系数匹配：热膨胀系数的匹配非常重要，外延膜与衬底材料在热膨胀系数上相差过大不仅可能使外延膜质量下降，还会在器件工作过程中，由于发热而造成器件的损坏；　　3．衬底与外延膜的化学稳定性匹配：衬底材料要有好的化学稳定性，在外延生长的温度和气氛中不易分解和腐蚀，不能因为与外延膜的化学反应使外延膜质量下降；　　4．材料制备的难易程度及成本的高低：考虑到产业化发展的需要，衬底材料的制备要求简洁，成本不宜很高。衬底尺寸一般不小于2英寸。　　当前用于GaN基LED的衬底材料比较多，但是能用于商品化的衬底目前只有两种，即蓝宝石和碳化硅衬底。其它诸如GaN、Si、ZnO衬底还处于研发阶段，离产业化还有一段距离。　　氮化镓：　　用于GaN生长的最理想衬底是GaN单晶材料，可以大大提高外延膜的晶体质量，降低位错密度，提高器件工作寿命，提高发光效率，提高器件工作电流密度。但是制备GaN体单晶非常困难，到目前为止还未有行之有效的办法。　　氧化锌：　　ZnO之所以能成为GaN外延的候选衬底，是因为两者具有非常惊人的相似之处。两者晶体结构相同、晶格识别度非常小，禁带宽度接近（能带不连续值小，接触势垒小）。但是，ZnO作为GaN外延衬底的致命弱点是在GaN外延生长的温度和气氛中易分解和腐蚀。目前，ZnO半导体材料尚不能用来制造光电子器件或高温电子器件，主要是材料质量达不到器件水平和P型掺杂问题没有得到真正解决，适合ZnO基半导体材料生长的设备尚未研制成功。　　蓝宝石：　　用于GaN生长最普遍的衬底是Al2O3。其优点是化学稳定性好，不吸收可见光、价格适中、制造技术相对成熟。导热性差虽然在器件小电流工作中没有暴露明显不足，却在功率型器件大电流工作下问题十分突出。　　碳化硅：　　SiC作为衬底材料应用的广泛程度仅次于蓝宝石，目前还没有第三种衬底用于GaNLED的商业化生产。SiC衬底有化学稳定性好、导电性能好、导热性能好、不吸收可见光等，但不足方面也很突出，如价格太高，晶体质量难以达到Al2O3和Si那么好、机械加工性能比较差，另外，SiC衬底吸收380纳米以下的紫外光，不适合用来研发380纳米以下的紫外LED。由于SiC衬底有益的导电性能和导热性能，可以较好地解决功率型GaNLED器件的散热问题，故在半导体照明技术领域占重要地位。　　同蓝宝石相比，SiC与GaN外延膜的晶格匹配得到改善。

照明灯饰灯具分类英语词汇（一）

室内灯 residential lamp / light 枝状大吊灯 chandeliers 吊灯 pendant lamp / light 半吊灯 half pendant lamp / light 台灯 table lamp / light 壁灯 wall lamp / light 落地灯 floor lamp / light 吸顶灯 ceiling lamp / light 水晶灯 crystal lamp / light 木灯 wooden lamp / light 宫灯 palace lamp / light 仿水晶灯 imitated crystal lamp / light 低压灯 low voltage lamp / light 工艺灯 artificial lamp / light 石艺灯 marble lamp / light 羊皮灯 parchment lamp / light 镜前灯 mirror front lamp / light 镜画灯 picture lamp / light 吊线灯 track / line lamp / light 格栅灯 grille lamp / light 水珠灯 water pearl lamp / light 导轨灯 track lamp / light 柱灯 pillar lamp / light 蒂凡尼灯 tiffany lamp / light 风水灯 water fountain lamp / light 户外灯 outdoor lamp / light 路灯 street lamp / light 筒灯 down lamp / light 投光射灯 spot lamp / light 庭院灯 garden lamp / light 草坪灯 lawn lamp / light 草地灯 lawn lamp / light 防水灯 water proof lamp / Under water lamp 柱头灯 water jet lamp / light 水底灯 underwater lamp / light 户外壁灯 outdoor wall lamp / light 组合灯 assembled lamp / light 太阳能灯 solar lamp / light 彩灯 holiday lamp / light 彩虹灯 rainbow lamp / light 烟花灯 firework lamp / light

太阳能LED灯具技术要求

随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能电池作为一种新能源，在民用方面首先应用在照明灯具上，太阳能灯具产品由于环保节能的双重优势。太阳能LED照明产品是新一代的绿色环保照明产品，它的主要部件包括太阳能光伏电池（PV技术）和半导体照明光源（LED）。因为LED太阳能灯集成了太阳能光伏发电和LED固态照明优点的太阳能LED照明系统，实现了新一代能源和新型光源的完美结合。但是，在太阳能照明灯具的设计中，涉及光源、太阳能电池系统、蓄电池充放电控制许多因素，其中任何一个环节出现问题都会造成产品缺陷。 一、先瞭解一下太阳能灯具组成：太阳能光伏发电技术能与LED照明完美结合的关键在于两者同为直流电、电压低且能互相匹配。因此两者的结合不需要将太阳能电池产生的直流电转化为交流电，因此大大提高了整个照明系统的效率。同时，借助于并网技术或利用蓄电池充放能量，使其优势更加明显。1、太阳能电池板 2、充放电控制器 3、蓄电池 4、负载 5、灯具外壳二、设计使用时需注意的问题：（以LED草坪灯为例） 1、LED的特性接近稳压二极体，工作电压变化0、1V，工作电流可能变化20mA左右。为了安全，普通情况下使用串联限流电阻，极大的能量损失显然不适合太阳能草坪灯，并且LED亮度随工作电压变化。采用升压电路是一个好办法，也可以用简单的恒流电路，总之一定要自动限流，否则将损坏LED。 2、一般LED的峰值电流50~100mA，反向电压6V左右，注意不要超过这个极限，尤其在太阳能电池反接或者蓄电池空载，升压电路峰值电压过高时，很可能超过这个极限，损坏LED。 3、LED温度特性不好，温度上升5℃，光通量下降3%，夏季度使用要注意。 4、工作电压离散性大，同一型号，同一批次的LED工作电压都有一定差别，不宜并联使用。一定要并联使用，应该考虑均流。 5、超高亮白光LED色温为6400k~30000k。目前，低色温的超高亮白光LED尚没有进入市场，因此用超高亮白光LED制造的太阳能草坪灯光穿透能力比较差，所以在光学设计上要注意。 6、静电对超高亮白光LED影响很大，在安装时要有防静电设施，工人要佩带防静电手腕。受静电伤害的超高亮白光LED当时可能凭眼睛看不出来，但是使用寿命将变短。 7、系统组合中要注意光敏感测器，太阳能灯需要光控开关，有的设计者往往会使用光敏电阻来自动开关灯，实际上太阳能电池本身就是一个极好的光敏感测器，用它做光敏开关，特性比光敏电阻要好。对于太阳能庭院灯的应用问题不大，但是对于仅仅使用一隻1、2VNi-Cd电池的太阳能草坪灯来说，太阳能电池元件由四片太阳能电池串联组成，电压低，弱光下电压更低，以至天没有黑电压已经低于0、7V，造成光控开关失灵。在这种情况下，只要加一隻电晶体直接耦合放大，即可解决问题。 8、按蓄电池电压高低控制负载大小，太阳能灯往往对连续阴雨天可维持时间要求很高，这就增加了系统的成本。我们在连续阴雨天蓄电池电压降低时减少LED或者节能灯接入的个数，或者减少太阳能灯每天的发光时间，这就减少了系统的成本。 9、闪烁变光，渐亮渐暗是节能的好办法，它一方面可以增加太阳能草坪灯照射效果，另一方面可以通过改变闪烁占空比控制蓄电池平均输出电流，延长系统工作时间，或者在同等条件下，可降低成本。10、三色基色高效节能灯的开关速度。这个问题非常重要，它甚至决定了太阳能草坪灯的使用寿命，三色基色高效节能灯啟动时有高达10~20倍的啟动电流，系统在承受这样大的电流情况下会造成电压的大幅度下降，太阳能草坪灯就无法啟动或者反復啟动，导致最后的损坏。 11、目前太阳能电池还不能够使用在主干道照明上。公路主干道的照明有法定的照度要求，就目前太阳能电池的转换效率和价格而言，还不能够满足这个要求。但在不久的将来随着各方面技术水准的提高，太阳能电池一定会应用于公路主干道的照明上。 12、关于储能电容，太阳能电池的使用寿命在25年以上，普通蓄电池的使用寿命在2~3年，所以蓄电池是太阳能电力系统中最薄弱的环节。储能电容可以在一定程度上解决这个问题。储能电容的使用寿命可以达到10年以上，而且控制电路简单，但是昂贵的价格限制了它的应用，目前仅仅应用在部分交通信号灯和装饰灯上。随着技术水准的提高，产品价格的下降，它将是一种最有希望成为太阳能电池配套的理想储能元件。综上所述，太阳能电池是一个巨大的PN结，它把太阳能转换为电能。LED则是另一个可以将电能转换为光线的PN结，它的转换效率在不断提高，相信不久就可以达到节能灯的水准，而使用寿命可以却可以达到10万小时以上，这才是真正意义上的绿色照明。来源：LEDinside

从钻木取火到电力时代 人类照明的发展历史

　　自从人类学会钻木取火以来，照明经历了从火、油到电的发展历程。照明工具经历过无数的变革，出现过火把、动物油灯、植物油灯、蜡烛、煤油灯到白炽灯、日光灯，发展到现在琳琅满目的装饰灯、节能灯等，可以说一部照明的历史正是人类发展历史的见证。　　人类使用油灯照明的历史特别长。在这期间，油灯经过了多次改进。油灯用油从动物油改为植物油，最后又被煤油取代。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变化过程。为了防止风把火吹灭，人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的，很不安全，后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹，在户外也照样使用，而且燃烧充分，不冒黑烟。　　可是人类并没有满足，在使用油灯照明的同时，仍然在寻找其他的照明方法。公元前3世纪左右，有人用蜂蜡作成了蜡烛。到了18世纪，出现了用石蜡制作的蜡烛 ，并且开始用机器大量生产。　　100多年前英国人发明了煤气灯，使人类的照明方法向前迈进了一大步。最初，这种灯很不安全，在室内用容易发生危险，因此只当做路灯用。后来经过改进，它才走进千家万户。　　火把、蜡烛、油灯、煤油灯、煤气灯这些照明工具，都没有离开火，都是靠物质燃烧发出的光来照明的。那么有没有不用火也能照明的方法呢?有人曾经捉来大批的萤火虫，利用萤火虫发出的萤光来照明。这种方法虽然不实用，不过在人类的照明史上也算是最奇特的一种方法了。　　19世纪末，爱迪生发明了电灯，从此改写了人类照明的历史，人类走向了用电照明的时代。　　电灯泡(白炽灯)：电线里的电流进入到很细很细的金属丝里，金属丝会产生高热，热到一定程度会发光，这是最早的电灯，现在仍然在广泛使用。　　日光灯：它不含红外线，所以它的光是很温和的，不伤眼睛;因为不含有热线，用起来比较省电;它也会发出许多美丽有色的光。这就是由荧光粉里所含的化学药品的性质来定了，例如涂上钨酸镁的，发蓝白色光，涂上硼酸镉的发淡红色光。　　蒸汽灯：是由密封在玻璃管里的各种蒸汽通以电流而发光的。它们的构造，有点像日光灯，也能省电。蒸汽灯有水银蒸汽灯、钠蒸汽灯。　　下一代的新型照明光源，是LED灯，即用高亮度发光二极管做的照明灯。它具有高效、节能、长寿命、环保等一系列优点。 来源：亿房网

DALI的特点与应用

1、 DALI的特点与调光特性
DALI是由IEC929所规范的数字式可寻址照明接口和协议。DALI是一种双线控制系统，可控制16组，每组64个电子镇流器，每组电子镇流器可以在现场由控制装置加以设置，可以在不用继电器的情况下，完成对灯照明的控制，并且灯的工作状态可以存储在控制电路中。如DALI布线图1可知，DALI布线是一根5芯电缆，是在单根屏蔽线中含有电源线和DALI控制线。其中的DALI控制线应有接线极性保护功能（在电路中实现），通过DALI控制信号线完成照明装置的控制，在DALI控制器的控制下，可以使不同照明组中的不同照明光源同时达到同一照明亮度值。并且每盏灯的工作状态可以被返回控制电路，通过控制显示电路对每盏灯的工作状态加以显示。通过网关，DALI可以非常方便地和现有的总线控制系统结合在一起（如EIB、LON和Ethernet），即通过网关构成控制范围更广的楼宇自动化控制系统（如图3~图6所示）。DALI与其他照明控制系统的比较如图2所示，DALI与建筑物管理系统的连接如图3所示，DALI与DMX512的集成原理如图4所示，同样DMX512还可以和采用TCP/IP协议的因特网向上集成，组成控制范围更大的照明调光控制系统。
同样，利用运动检测传感器可以检测房间内有无人，从而自动决定是否房间需要照明，一旦检测到房间有人，自动接通照明装置，人一旦离开房间在一定预先设定好的时间后（如15min），自动关闭照明，并可实现房间恒亮（照）度照明（如在有阳光的情况下，自动降低电照明的发光程度），也可以实现手动调光控制，运动检测控制的原理如图7所示。这在建筑物的走廊、房间等场所，有很好的应用前景。DALI照明控制系统极大的简化了照明系统的布局和安装，照明场景参数可以存储在照明控制系统中。
AG-DALI是在数控照明领域为推广DALI技术和应用的世界上的主要生产厂商和有关科研机构所组成的工作组，AG-DALI是在德国电子和电子制造商协会ZVEI的基础上成立的，是属于ZVEI的一个机构。它有如下成员（资料统计至2004年5月19日）。
2、 DALI电子镇流器的主要特点 ① 调光控制信号为双线传输。 ② 在DALI电子镇流器中含有一片能执行DALI控制协议的智能芯片。 ③
DALI电子镇流器本身能完成开关控制功能，所以无需外加开关控制，同时DALI电子镇流器必须和DALI控制器相连接。 3、
1~10V的模拟调光电子镇流器在市场上已有许多产品，但它有以下缺点： ① 灯电路的开关控制需用一个电源开关。 ②
由于每个电子镇流器不能被寻址，所以每个电子镇流器的控制信号线的连接为硬连接。 ③ 灯电路的工作状态信号无法反馈到控制端。 ④
控制信号随传输距离的加大，信号质量变差。 ⑤
每个电子镇流器的最低亮度值与控制电压值之间的一致性不好。通过DALI可以为照明控制系统的开发提供一个公共的开放平台。DALI主要有以下基本控制功能。 ①
设定灯电路的发光电平值。 ② 远程开关灯电路。 ③ 存储和调用预先设定的灯电路工作参数值。 ④
可以实现对每个电子镇流器的寻址，并可以实现电子镇流器的组寻址和广播寻址。 ⑤ 可以查询每个电子镇流器的工作状态。 ⑥
可以查询每个灯负载的工作状态。利用以上的有关信息可以判断照明系统的有关工作状态。 DALI控制系统主要由两大部分组成：DALI硬件和DALI软件。
DALI硬件主要由实现控制信号与DALI电子镇流器之间的接口控制，而DALI软件则工作于智能方式，主要完成有关DALI电子镇流器控制功能的执行，并对DALI控制器发出的有关命令做出响应。
4、
DALI控制信号的基本输入电路在DALI控制信号线上传输的控制信号为单极性信号，即DALI控制电压对信号极性是比较敏感的，每个DALI电子镇流器信号线之间应当是电气隔离的，这可以通过光电耦合器来实现。DALI电子镇流器的输入保护电路如图8所示。
5、 DALI是一种软件控制方法
DALI标准的关键是软件核心命令的定义，DALI数据信息应包含误差检测、地址和命令信息，地址信息决定所传信息是至哪个DALI模块（即DALI电子镇流器），所有的DALI模块采用“广播”寻址的命令方式，可寻址64个终端或16组地址。在DALI中调光信号采用8位二进制，用“0”表示关断，采用对数调光曲线，所有DALI调光电子镇流器都应满足这个对数调光曲线，以使人眼感到调光为线性变化规律。DALI的调光特性如图9和图10所示。DALI的调光变化范围为3%~100%。二进制调光信号“1”对应1%的发光亮度，一些典型的DALI调光命令如表1所示。
6、 DALI是一种用途广泛的控制系统
DALI的控制灵活性，安装是否方便，费用高低关系到它能否得到广泛的应用，最简单的照明控制系统应含有电子镇流器和控制器，如果在DALI系统再采用传感器、恒亮（照）度控制、发光变化控制和红外线遥控等控制功能，则DALI的控制功能会更强。电子镇流器与控制器之间可以传递灯和电子镇流器的工作状态信息，这些信息可用于灯和电子镇流器的工作状态显示报告。利用DALI可以构成主/从级联控制系统，DALI控制单元或网关可用作“主控”单元用于本地通信，也可传递和响应来自任何电子镇流器的反馈信息，这样便可以对每层楼或仓库的照明设备进行预先设置，以实现照明节能效果。每个DALI终端控制器查询来自电子镇流器的调光状态信息，并将得到的调光状态反馈信息和由本地DALI终端控制器设定的参数比较，从而实现灯光控制功能。

LED电子显示屏发展史

　　 1923 年，罗塞夫 (lossen ． o ． w) 在研究半导体 sic 时有杂质的 p-n 结中有光发射，研制出了发光二极管 (led ： light emitting diode) ，一直不受重视。随着电子工业的快速发展，在 60 年代，显示技术得到迅速发展，人们研究出 pdp 激光显示等离子显示板、 lcd 液晶显示器、发光二极管 led 、电致变色显示 ecd 、电泳显示 epid ，等多种显示技术。由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善，发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。 led 之所以受到广泛重视并得到迅速发展，是因为它本身有很多优点。例如：亮度高、工作电压低、功耗小、易于集成、驱动简单、寿命长、耐冲击且性能稳定，其发展前景极为广阔。目前正朝着更高亮度、更高耐气候性和发光密度、发光均匀性、全色化发展。 　　 80 年代初，随着计算机的发展， cga 显示方式问世了，它有 320*200 的分辨率四种颜色，在短短的 10 年中显示方式已经经历了 cga 、 ega 、 sega 、 vga 、 svga 、向超高分辨率发展，显示精度从 320*200 发展到 1600*1250 ，由四种颜色到 32 位真彩，扫描频率从 15 ． 7k 发展到 150k 。 显示器的工作原理是接收主机发出的信号还原成光的形式显示出来，随着发展人们需要 — 种大屏幕的显示设备，于是有了投影仪，但是其亮度无法在自然光下使用，于是出现了 led 显示器 ( 屏 ) ，它具有视角大、亮度高、色彩艳丽的特点。 　　 led显示屏的应用已经 ‘ 十分广泛，在体育场馆，大屏幕显示系统可以显示比赛实况及比赛比分、时间、精彩回放等；在交通运输行业，可以显示道路运行情况；在金融行业，可以实时显示金融信息，如股票、汇率、利率等：在商业邮电系统，可以向广大顾客显示通知、消息、广告等等。具调查显示，人们接收的信息有 2 ／ 3 的信息是通过眼睛取得的。显示技术还应用于工业生产、军事、医疗单位、公安系统乃至宇航事业等国民经济、社会生活和军事领域中，并起着重要作用，显示技术已经成为现代人类社会生活的一项不可或缺的技术。

LED显示屏发展历程

早在1923年，罗塞夫（Lossen.o.w）在研究半导体SIC时有杂质的P-N结中有光发射，研究出的发光二极管（LED：Light Emitting Diode）一直都没受到过重视。随着电子工业快速的发展，尤其是在60年代期间，显示技术得到更加迅速的发展，人们研究出PDP激光显示等离子显示板、LCD液晶显示器、发光二极管（LED）、电致变色显示ECD、电泳显示EPID等多种新型显示技术。由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟及完善，发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。 LED之所以受到广泛重视并得到迅速发展，是因为它本身具有很多优点。例如：亮度高、工作电压低、功耗小、易于集成、驱动简单、寿命长、耐冲击且性能稳定等，其市场前景极为广阔。目前LED已经发展到高亮度、高耐气候性和发光密度、发光均匀性、全色化。 80年代初，随着计算机的发展，CGA显示方式问世了，它有320*200的分辨率四种颜色，在短短的10年中显示方式已经经历了CGA、EGA、SEGA、VGA、SVGA，向超高分辨率发展，显示精度从320*200发展到1600*1250，由四种颜色到32位真彩，扫描频率从15.7K发展到150K。显示器的工作原理是接收主机发出的信号还原成光的形式显示出来，随着发展人们需要一种大屏幕的设备，于是便出现呢类似于投影仪之类的显示设备。但是，由于其自身亮度的原因而无法在高亮度环境下使用，于是便又出现了LED显示器（屏），LED显示屏具有可视角度大、亮度高、色彩艳丽等特点。随着科技技术的发展，LED显示屏的应用已经十分广泛，比如在体育场馆、高速公路、大型商场、户外广告宣传等场所都应用到呢LED显示屏。据调查显示，人们接受的信息有2/3的信息是通过眼睛取得的。显示技术还应用于工业生产、军事、医疗单位、公安系统乃至宇航事业等国民经济、社会生活和军事领域中，并起着重要作用，显示技术已经成为现代人类社会生活的一项不可或缺的技术。1970年最早的GaP、GaAsP同质结红、黄、绿色低发光效率的LED已开始应用于指示灯、数字和文字显示。从此LED开始进入多种应用领域，包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等，遍及国民经济各部门和千家万户。截止1996年，LED在全世界的销售额已达到几十亿美元之多。尽管多年来LED产业都在受颜色和发光效率的限制，但由于GaP和GaAsP LED具有长寿命、高可靠性,工作电流小、可与TTL、CMOS数字电路兼容等许多优点因一直深受到使用者的青眯。 尤其在最近十年，高亮度化、全色化一直是LED材料和器件工艺技术研究的前沿课题。 超高亮度(UHB)是指发光强度达到或超过100mcd的LED，又称坎德拉(cd)级LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研制进展十分迅速，现已达到常规材料如GaA1As、GaAsP、GaP不可能达到的性能水平。1991年日本东芝公司和美国HP公司研制成InGaA1P 620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1p590nm黄色超高亮度LED实用化。同年，东芝公司研制InGaA1P 573nm黄绿色超高亮度LED，法向光强达2cd。1994年日本日亚公司研制成InGaN 450nm蓝(绿)色超高亮度LED。至此，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的LED都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显示成为现实。 我国发展LED起步于七十年代，产业出现于八十年代。全国约有100多家企业，95%的厂家都从事后道封装生产，所需管芯几乎全部从国外进口。通过几个“五年计划”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术， 使我国LED的生产技术已向前跨进了一步。

美国-UL认证介绍

1．UL概况 UL是美国国家安全监测实验室（UnderwriterLaboratoriesInc.）的英文简写。它是国际上最具权威的、独立的、非营利的产品安全试验和鉴定机构。它采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度；制定、发行相应的标准和有助于减少以及防止造成生命财产受到损失的资料。UL最终目的是使消费者能得到具有相当安全水准的商品，为人身健康和财产安全得到保证做出贡献。就产品安全认证作为消除国际贸易技术壁垒的有效手段而言，UL为促进国际贸易的发展也发挥着积极的作用。 UL始建于1894年，初始阶段主要靠防火保险部门提供资金维持运作，直到1916年，UL才完全自立。经过近百年的发展，UL已成为具有世界知名度的认证机构。其自身具有一整套严密的组织管理体制、标准开发和产品认证程序。由安全专家、※※官员、消费者、教育界、公共事业、保险业及标准部门的代表组成的理事会管理，日常工作由总裁、副总裁处理。 2．UL产品认证与试验服务的种类 （1）列名（LISTED） 一般来讲，列名仅适用于完整的产品以及有资格人员在现场进行替换或安装的各种器件和装置，属于UL列名服务的各种产品包括：家用电器，医疗设备、计算机、商业设备以及在建筑物中作用的各类电器产品，如配电系统、保险丝、电线、开头和其它电气构件等。经UL列名的产品，通常可以在每个产品上标上UL的列名标志。 （2）认可（Recognized） 认可服务是UL服务中的一个项目，其鉴定的产品只能在UL列名、分级或其它认可产品上作为无器件、原材料使用。认可产品在结构上并不完整，或者在用途上有一定的限制以保证达到预期的安全性能。在大多数情况下，认可产品的跟踪服务都属于R类。属于L类的认可产品有电子线（AVLV2），加工线材（ZKLU2），线束（ZPFW2），铝线（DVVR2和金属挠性管（DXUZ2）。认可产品要求带有认可标记。 （3）分级（Classification） 分级服务仅对产品的特定危害进行评价，或对执行UL标准以外的其它标准（包括国际上认可的标准，如IEC和ISO标准等）的产品进行评价。一般来说，大多数分级使用的产品并非消费者使用的产品，而是工业或商业上使用的产品。UL标志中的分级标志表明了产品在经UL鉴定有一定的限制条件和规定范围。例如对工业上用的溶剂这样的化学药品，只对其达到燃点温度时可能了生的火灾这一性能进行评价。某些产品的分级服务和服务相同，但一般只是对产品的某一方面或若干方面进行评价。如在美国，医用X射线诊断仪这类设备虽然要遵守美国法律和有关辐射及束流精度的规定，但因为UL只把X射线作为分级产品，所以只评价它的机械性能、电气性能和其它的非辐射性能方面。 （4）多重列名、多重认可或多重分级服务 当一个UL的申请人在取得上述的列名认可或分级服务后，其产品要以另一公司的名义生产以满足销售的需要，则可以申请多重列名、多重认可或多重分级服务。在这种情况下，得到列名、认可或分级的制造商被允许使用产品名录里的另一个公司的名称，但该产品除公司代号、产品代号或UL公司认为可以接受的其它特征外，必须与原来列名、认可或分级产品一致。 （5）“AL”列名、认可或分级服务 若UL申请人不想用自己公司的名义取得列名、认可或分级服务，则可以申请用另一个商号（通常是零售商或批发商）的名义申请列名、认可或分级，这称作“AL”列名、认可或分级服务。其与多重列名、多重认可或多重分级服务的区别在于其申请人不是列名人。 3．UL标准 UL标准几乎涉及到所有种类的产品，它是检验产品的基础。UL出版了500多种标准，其中70%被美国国家标准协会（ANSI）采纳为美国国家标准。 一般来说，UL标准在结构大体上可分为： （1）标准所涉及的产品范围； （2）产品的结构要求； （3）对产品所使用的原材料要求； （4）对产品所使用的元器件的要求； （5）UL实验室对样品测试仪器的要求和测试方法； （6）对制造商工厂的测试设备要求和试验方法； （7）产品标志和说明书要求； 4．认证申请 产品申请UL标志包括以下五个步骤： 1).申请人递交与产品有关的资料 （1）申请书 应以书面方式要求UL公司对贵公司的产品进行检测。 （2）公司资料 用中英文方式提供公司的名称、地址、联络人、邮政编码、电话及传真详细信息。 a.申请公司：提出产品检测申请并负责全部服务费用的公司。 b.列名公司：在UL公司出版的各种产品目录列出名称的公司。 c.生产工厂：产品的制造者和生产者。 （3）产品资料 以英文方式提供。首先应确任您的产品是否属于UL检测的范围（可向有关机构咨询）。 A.产品名称：提供产品的全称。 B.产品型号：详列所有需要进行实验的产品型号、品种或分类号等。 C.产品预定的用途：例如：家庭、办公室、工厂、煤矿、船舶等。 D.零件表：详列组成产品的零部件及型号（分类号）、额定值、制造厂家的名称。 对于绝缘材料，应提供原材料名称，例如：GEPolycarbonate,LexanType104。 若零部件已获得UL认证或认可，应写明该零部件的具体型号及UL档案号码。 E.电性能：对于电子、电器类产品，应提供电器原理图（线路图）和电性能表。 F.结构图：对于大多数产品，需提供产品的结构图或配料表等。 G．产品的照片、使用说明、安全等项或安装说明等。 2)．UL公司根据所提供的产品资料做出决定 当产品资料齐全时，UL会将实验所依据的UL标准、测试费用、测试的时间、样品数量等，以书面方式通知您，并将正式的申请表及跟踪服务协议书寄给贵公司。申请表中注明的费用限额，是UL根据检测项目而估算的最多费用。没有贵公司的书面授权，该费用是不能超过的。 3)．申请公司汇款、寄回申请表及样品 申请人在申请表及跟踪服务协议书上签名，并将表格寄返UL公司。同时，通过银行汇款，在邮局或以特快专递方式寄出样品（要对送检的样品进行适当的说明，如名称、型号等），申请表及样品要分开寄送。结于每一个申请项目，UL会确定一个唯一的项目号码（ProjectNo.）。 在汇款、寄样品及申请表时，应注明项目号码、申请公司名称，以便UL查收。 4)．产品检测 在收到贵公司递交的申请表、汇款和实验样品后，UL会将实验计划完成的时间通知给您。产品检测一般在美国本土进行，也可以在经UL认可的第三方实验室进行。实验样品将根据您的要求，寄还或销毁。 如果产品检测结果符合UL标准，UL公司会颁给检测合格报告和跟踪服务细则（FollowUpService Procedure）。检测报告将详述测试情况、样品达到的指标、产品结构及适合该产品使用的安全标志等。 在跟踪服务细则中，包括了对产品的描述和对UL区域检查员的指导说明。检测报告的一份副本寄发给申请公司，跟踪服务细则的一份寄发给每个生产工厂。 5)．申请人获得授权使用UL标志 在中国的UL区域检查员会与生产工厂联系，进行首次工厂检查（InitialProductionInspection.IPI）。 检查员将检查您们的产品及其零部件在生产线和仓库存仓的情况，以确认产品结构和零件是否与跟踪服务细则一致。如果细则中要求，区域检查员还会进行目击实验。当检查结果符合要求时，申请人将获得授权使用UL标志。 继IPI后，检查员会不定期地到工厂检查，检查产品结构和进行目击实验。检查的频率由产品类型和生产量决定，大多数类型的产品每年至少检查四次。检查员的检查是为了确保产品继续与UL要求相一致。在您计划改变产品结构或部件之前，请先通知UL。对于变化较小的改动，不需要重复任何实验，UL可以迅速修改跟踪服务细则，使检查员可以接受这种改动。当UL认为产品的改动影响到其安全性能时，需要申请公司重新递交样品进行必要的检测。 跟踪服务的费用不包括在测试费用中，UL会就跟踪检查服务费另寄给您一张发票。 如果产品检测结果不符合UL标准，UL将通知申请人，并说明存在的问题。 申请人在改进产品设计后，可以重新交样产品。这时，申请公司应该告诉UL工程师，产品做了哪些改进。 5.申请注意事项 *使UL工程师明白您所要测试的产品的类别、性能、用途和工作环境所要测试的产品。 这似乎相当简单,但由于语言不通，在反复中译英或英译中后往往会导致令人意想不到的结果。举个简单的例子,浙江有家工厂想申请“线束”（带有电线各种端子及插片组装体）的UL认证，浙江地区习惯把“线束”叫为“连接器”。如果你翻开汉英词典，你会发现“连接器”的英文为“Connector”。于是这家工厂就申请了“Connector”的认证，花了不少的时间和精力，结果当然可想而知。只允许该厂生产的“接线端子”（包括金属插片和外面的塑料件）带有UL标记，而非线束。可实际上，该厂所有的“接线端子”（Connector）都是外购的。因此，在申请认证的时候，应确保产品名称的正确性。除非你有百分之百的把握，否则，应向专家咨询。 *同一种产品，如果潜在用途不一样，其测试的方法也会不一样。 例如，同样的一串圣诞灯（DecorativeLightingStings），用于室内和室外有着很大的区别。如室内用的灯串无需做淋雨试验，而对室外用的灯串是必须要的。再如，如果你生产的灯座只用于110V的电压，则无需按220V的要求来测试。这说明没有必要扩大你产品的使用范围，除非你打算将你的产品用于该新的条件。相反，也不能缩小适用范围。如果你生产的塑料用于105度的环境，为了节省费用，你只申请用于90度的环境，尽管你的产品也通过了UL认证，但你的客户却不能将它用于105度的环境，这当然是你不希望看到的。因此，要充分说明你的产品的使用范围，以免浪费你的时间和费用，给你带来不必要的损失。对于电气、电子类产品，使用范围主要包括电压、电流、功率因数、环境温度等。如果你对这些使用范围不是很熟悉，请向专家咨询。 *说明不同型号之间的区别如果你有多种型号的同类产品申请认证，或是你已有同类产品申请了UL认证，请说明这些型号之间的相同点和不同点，这可以帮助UL的工程师来决定减少那些不必要的重复测试，以减少你的费用和测试时间。例如，有两种型号的继电器申请认证，一种是一组触点，而另一种是两组触点，则工程师在测试进程中只会对第二种型号的产品的另一组触点加以特别注意，而无须重复所有的测试。*为你的产品列一份原材料或零部件清单 UL主要通过控制产品的各个原材料或零部件的方法来控制整个产品的安全质量的。因此，它要求客户在递交产品的时候，说明各零部件的来源。这些零部件一旦确认，不可随意更改。如果你想选用其它工厂的其它替代产品。则必须事先征得UL同意，并有可能对你的产品再测试。否则，UL的检验员会找你的麻烦。在编写这份清单中说明。你的零件供应商、数量、型号、主要指标和认证机构。如果你的部件是UL认可的最好说明申请人的UL档案号。（FILENUMBER），这可以免去不少针对该部件的测试。再次，对于一些关键的部件，最好多选几家供应商。UL会把这些符合条件的产品，都列入跟踪检验细则中。这样，当你想换一家供应商时，就不会由于UL细则的规定而引起不必要的麻烦。 尽管有不少人认为在列这张清单时越模糊越好，因为这可以减少对自己的限制，也许这是一种技巧，但其副作用便是UL工程师有可能会再次写信给你，让你明确说明某些部件的供应商。此时，你便别无选择了。这样，对你不仅没有好处，反而延误了你的时间。 *列出你所在的生产厂址 如果你在几个不同的地方生产该申请认证的产品，应告诉UL这引起生产厂名、地址。UL只授权特定地址的特定工厂使用UL标志。同一个厂在不同地方的分厂，或是不同地址的协作厂，都应事先向UL说明，同UL签订跟踪检验服务协议，并列入跟踪检验服务细则中。未列入细则而使用UL标记的生产地，是非法的。UL有权要求按中国的法律给予处罚。 *同UL保持良好联系 （1）UL实验室在收到客户的递交申请书后，会进行以下的工作，请在申请过程中注意确认。客户顾问将回信给客户，确认收到你的申请书，并通知你评定产品时所用的UL标准以及负责该项送验产品的工程小组负责人的姓名等。 （2）在收到所有需要的技术资料并制订好产品检验计划后，UL会寄信给客户。内容包括简要的检查范围介绍、所需样品的名称和数量、估计的试验费用与预付款项，并附上正式的申请表格。 申请表一式两份，包括产品名称、型号、列名人名称和地址、制造厂名称和地址、申请人名称和地址、申请人的档案号、预期项目结束日期和最高费用等内容。申请表可以说是申请人和UL之间的正式协议书或合同。它包括了协议的条款、有关各方和产品情况等。 客户在收到UL的回信和申请表后，必须采取以下步骤： A、把填写好的并由单位负责人签字的一份申请表寄回负责该项目的UL工程师；另一份作为工厂文件存档。 B、把预付款寄往或电汇到UL在美国各地开的账户，并将汇款凭证寄给或传真给相应的UL工程师。 C、把申请送验的样品寄给UL项目工程师。应注明UL项目工程师的姓名、申请人的名称、档案号、项目号、样品型号和数量等。样品可以是直接取自生产线或是预先生产的产品，也可以是专门制作的样品，但这些样品使用的元器件和材料应与正式生产的产品相同。在给UL所有与你有关的信件中，应注明档案号（FileNumber）；如果产品是在测试进程中，应注明项目号（ProjectNumber），这可以帮助工程师快速、正确地处理你的信件。 D、在产品测试过程中，客户会收到“跟踪检验协议”。若有多个厂家参与制造同类产品，就会收到多份协议。协议标有制造厂商的名称，一式两份。“跟踪检验协议”应由制造厂商负责人或授权人签字后寄回UL。UL会在其中的一份上签字后寄回给工厂。这是工厂和UL之间签订的检验合同，具有法律效力，应妥善保管。 E、如果UL对制造厂的生产线或检测设备有一定的要求，那么，就会派员到工厂检查，这时，工厂应事先准备好所需的仪器设备。至于需要哪些设备，通常UL工程师会在项目开始时通知你；如果没有这方面的信息，表明就没有这方面的要求。

芯片封装技术介绍

一 DIP双列直插式封装 　　DIP(DualIn－line Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。 　　　　DIP封装具有以下特点： 　　1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。 　　2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。 　　　IntEL系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。 二 QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装　　QFP（Plastic Quad Flat Package）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。 　　PFP（Plastic Flat Package）方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。 　　QFP/PFP封装具有以下特点： 　　1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。 　　2.适合高频使用。 　　3.操作方便，可靠性高。 　　4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。 　　Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。 三 PGA插针网格阵列封装 　　PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少，可以围成2-5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸，从486芯片开始，出现一种名为ZIF的CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。 　　ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起，CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处，利用插座本身的特殊结构生成的挤压力，将CPU的引脚与插座牢牢地接触，绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。 　　PGA封装具有以下特点： 　　1.插拔操作更方便，可靠性高。 　　2.可适应更高的频率。 　　Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式。 四 BGA球栅阵列封装 　　随着集成电路技术的发展，对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象，而且当IC的管脚数大于208 Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片（如图形芯片与芯片组等）皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。 　　BGA封装技术又可详分为五大类： 　　1.PBGA（Plasric BGA）基板：一般为2-4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中，PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。 　　2.CBGA（CeramicBGA）基板：即陶瓷基板，芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片（FlipChip，简称FC）的安装方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。 　　3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬质多层基板。 　　4.TBGA（TapeBGA）基板：基板为带状软质的1-2层PCB电路板。 　　　　5.CDPBGA（Carity Down PBGA）基板：指封装中央有方型低陷的芯片区（又称空腔区）。 　　BGA封装具有以下特点： 　　1.I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率。 　　　　2.虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善电热性能。 　　3.信号传输延迟小，适应频率大大提高。 　　4.组装可用共面焊接，可靠性大大提高。 　　BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年，日本西铁城（Citizen）公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片（即BGA）。而后，摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年，摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年，康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前，Intel公司在电脑CPU中（即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等），以及芯片组（如i850）中开始使用BGA，这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前，BGA已成为极其热门的IC封装技术，其全球市场规模在2000年为12亿块，预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。 五 CSP芯片尺寸封装 　　随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮，封装技术已进步到CSP(Chip Size Package)。它减小了芯片封装外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍，IC面积只比晶粒（Die）大不超过1.4倍。 　　CSP封装又可分为四类： 　　1.Lead Frame Type(传统导线架形式)，代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达（Goldstar）等等。 　　2.Rigid Interposer Type(硬质内插板型)，代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。 　　3.Flexible Interposer Type(软质内插板型)，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气（GE）和NEC。 　　4.Wafer Level Package(晶圆尺寸封装)：有别于传统的单一芯片封装方式，WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片，它号称是封装技术的未来主流，已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。 　　CSP封装具有以下特点： 　　1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。 　　2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。 　　3.极大地缩短延迟时间。 　　CSP封装适用于脚数少的IC，如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电（IA）、数字电视（DTV）、电子书（E-Book）、无线网络WLAN／GigabitEthemet、ADSL／手机芯片、蓝芽（Bluetooth）等新兴产品中。 六 MCM多芯片模块 　　为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统，从而出现MCM(Multi Chip Model)多芯片模块系统。 　　　　MCM具有以下特点： 　　1.封装延迟时间缩小，易于实现模块高速化。 　　2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。 　　3.系统可靠性大大提高。

LED和CCFL的比较

因为目前的TFT-LCD背光模组，主要有CCFL和LED两种光源。CCFL和LED之间比较，LED是直流的、低压的；而CCFL是高压的（600伏的），当然小面积的CCFL也有低压的，但一般也有300-400伏以上。LED的光源可以根据尺寸和应用情况的不同而自由分布。CCFL则比较固定，它需要更多的扩散材料来做到光的分散，才能使亮度的均匀度达到要求。 从延伸的角度来讲:（a）LED的色域更广，色饱和度可以做到105％以上，而相反CCFL是比较窄的，大部分只能做到70％左右；（b）LED的速度非常快，可以帮助LCD消除拖尾的现象；（c）LCD的一大的缺陷是“黑屏”不黑，如果用LED动态来控制的话，可以很好的解决这一问题；（d）LED的电流可以调整；（e）LED是绿色环保产品，不含汞，是固体光源，抗震性好，低电压安全。所以LED在将来很可能会被广泛的应用。 关于寿命的问题，LED的寿命虽然很长，但如果用户过热的使用，还是会导致使用寿命的下降，现在我们采取动态的方法来控制，使LED的寿命可以做到十万小时以上，根据驱动的不同，可以满足不同的需求。CCFL通常只有二万到五万个小时的寿命。 CCFL和LED的特性方面，CCFL的击穿电压和工作电压都相对比较高，LED的电压就很低。所以说LED的安全性能非常好。 从他们的应用情况来看，根据目前状况的发展，LED在不断的向CCFL的应用领域扩张。大家可能知道目前7寸的显示器越来越多的应用LED，也许在明年内大部分7寸的显示器都会用LED。究其原因，主要因为7寸的产品很多用在便携式的DVD上。便携式DVD要求耗电量比较低。有人会问为什么CCFL比LED的效率高，而耗电量却比LED低。其实这里面有一些诀窍，是因为LED是单方向发光，应用它制作出来的产品的对比度、色饱和度和深度都会比CCFL好很多，因此在用数据测量的时候，虽然数据上LED的亮度没有CCFL高，但是视觉效果已经比CCFL好很多了。所以，使用LED的7寸的便携式DVD，总的成本可能会下降1美金或者更高，因为它不用驱动器，把电池也省掉了不少。相信不久的将来7寸的和10寸的会逐步扩大使用范围。来源：LED导航网

MOCVD的应用范围

金属有机化学气相沉积系统（MOCVD)是利用金属有机化合物作为源物质的一种化学气相淀积（CVD)工艺，其原理为利用有机金属化学气相沉积法metal-organic chemical vapor deposition.MOCVD是一种利用气相反应物，或是前驱物precursor和Ⅲ族的有机金属和V族的NH3，在基材substrate表面进行反应，传到基材衬底表面固态沉积物的工艺。 MOCVD主要功能在于沉积高介电常数薄膜，可随着precursor的更换，而沉积出不同种类的薄膜。对于LED来说，LED芯片由不同半导体材料的多层次架构构成，这些材料放在一个装入金属有机化学气相沉积系统的圆形芯片上。这个过程叫做晶体取向附生，对于决定LED的性能特徵并因此影响白光LED的装仓至关重要。 MOCVD应用的范围有：1、 钙鈦矿氧化物如PZT、SBT、CeMnO2等； 2、 铁电薄膜； 3、 ZnO透明导电薄膜、用于蓝光LED的n-ZnO和p-ZnO、用于TFT的ZnO、ZnO纳米线； 4、 表面声波器件SAW(如LiNbO3等、； 5、 三五族化合物如GaN、GaAs基发光二极体（LED）、雷射器（LD）和探测器； 6、 MEMS薄膜； 7、 太阳能电池薄膜； 8、 锑化物薄膜； 9、 YBCO 高温超导带； 10、 用于探测器的SiC、Si3N4等宽频隙光电器件 MOCVD对镀膜成分、晶相等品质容易控制，可在形状复杂的基材、衬底、上形成均匀镀膜，结构密緻，附着力良好之优点，因此MOCVD已经成为工业界主要的镀膜技术。MOCVD制程依用途不同，制程设备也有相异的构造和型态。MOCVD近来也有触媒制备及改质和其他方面的应用，如制造超细晶体和控制触媒得有效深度等。在可预见的未来里，MOCVD工艺的应用与前景是十分光明的。

小型LCD背光的LED驱动电路设计考虑因素

　 过去几年来，小型彩色LCD显示屏已经被集成到范围越来越宽广的产品之中。彩色显示屏曾被视为手机的豪华配置，但如今，即便在入门级手机中，彩屏已成为一项标配。幸好，手机产业的经济规模性(全球手机年出货量接近10亿部)降低了LCD彩色显示屏的成本，并使它们集成在无论是便携医疗设备、通用娱乐遥控器、数字相框/图像查看器、教育玩具，或是最新具有WiFi功能的VoIP无绳电话等其它产品中都具有吸引力。 　　彩色LCD显示屏需要白色背光，以便用户在任何光照环境下都能正常地观看。这个背光子系统包括1个高亮度白光发光二极管(LED)阵列、1个扩散器(diffuser)以扩散光线和1个背光驱动器将可用电能稳压为恒定电流以驱动LED。一块1到1.5英寸的显示屏可能包含2到4个LED，而一块3.5英寸显示屏则可能轻易地就包含6到10个LED。对于LED而言，其光输出与电流成正比，而且由于LED具有非常陡峭的电流-电压(I-V)曲线，流过LED的电流紧密匹配是非常重要，这样才能确保均衡背光，因为LED通常分布在LCD显示屏的一边。此外,也需要软件控制让用户调节亮度，以及针对周围光照环境作出补偿。根据流经LED电流的不同，LED的色点(color point)可能会漂移。因此，将LED电流设定为固定值并对LED进行脉宽调制以降低平均光输出就很普遍。要在手持产品设计中集成小型彩色LCD显示屏并进而实现成本、性能和电池寿命的恰当平衡，存在着一系列需要考虑的因素。　　电池供电产品需要优化的LED驱动电路架构，这些架构要处理并存的多项挑战，如空间受限、需要高能效，以及电池电压变化—既可能比LED的正向电压高，也可能低。常用的拓扑结构有两种，分别是LED采用并联配置的电荷泵架构/恒流源架构和LED采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案都有需要考虑的折衷因素，如升压架构能够确保所有LED所流经的电流大小相同但需要采用电感进行能量转换，而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换，但所有LED并联排列得太过紧密以致电流匹配成为均衡背光所面对的一项棘手问题。图1展示了这两种架构的示例。 图1：电荷泵和电感LED驱动器电路图。 设计时应做好以下几点： 1． 评估显示屏的大概使用时间 　　 选择白光LED驱动器时，需要考虑到显示屏的使用频率。如果显示屏会被长时间背光观看，拥有高效率的转换器对电池使用时间就显得至关重要。较大的显示屏需要较多的LED，而显示屏使用时间较长的应用则会从能效更高的升压型拓扑中受益。相反地，如果显示屏仅用于短时间背光，那么效率就可能不是一项关键的设计参数。 2． 仔细考虑LED选择　　LED技术持续快速改进，制造商在使用新的材料、制造技术和LED设计来为同等大小的电流释出更大的光输出，这样一来，几年前需要4个LED进行背光的显示屏如今可能采用2个LED就能实现同样的背光亮度。不仅如此，过去通常使用冷阴极荧光灯(CCFL)进行背光的4到7英寸较大显示屏，如今正在转向使用LED进行背光。此外，LED的正向电压正趋向更低。因此，不仅需要考虑驱动器制造商的数据表曲线上的驱动器效率，还需要基于采用所选LED对驱动器进行的评估来予以考虑。表1列举了几款LED的一些重要规范，显示了这些LED在正向电压和发光亮度等方面的差别。需要说明的是，正向电压范围的变化较大，这意味着驱动器的效率应该采用LED规范的极限值来进行评估。表１：几种不同的LED的特性参数 3. 注意布线 　　即使各个LED采用10到20mA的极低电流来驱动，流经转换器的峰值电流也明显高得多。这对于电感拓扑结构而言犹为如此，因为峰值开关电流可能是LED平均电流的10到20倍。因此，需要使用适当的低损耗布线技术。对电荷泵型拓扑结构而言，电容应该布置在邻近驱动器的位置，使回路面积减至最小以避免辐射开关噪声。对于电感升压型转换器而言，输入和输出电容以及电感应设在邻近驱动器的位置。此外，电流设定电阻(Rfb)应该直接连接至芯片的接地，因为内部参考和检测电压之间的错误会直接影响LED电流精确度。 4. 在真实环境下测您的试产品 　　考虑显示屏在外界高亮度光照条件下的表现，并确保软件调光控制拥有足够的动态范围，从而在预期的光照环境下能够充分地对显示屏进行调光。 应该注意避免以下问题： 1． 忘记考虑边界和故障模式 　　错误总会发生，如果LED对地开路或短路，驱动器应该如何处理这个问题？对于电感升压驱动器而言，如果LED串开路，输出就会激增，因为恒定电流会对输出电容进行充电，从而需要过压保护，但这种功能可能会、也可能不会集成在驱动器中。这在工厂测试中可能会成为一个问题，因为显示屏在某些测试步骤中可能还未被安装。此外，评估产品开启时的浪涌条件也很重要，因为此间大量的电流消耗可能将电池电压降低到最低工作阈值之下。采用软启动和/或对不同电路模块进行软件排序就能够将这个问题最小化。 2． 只盯着峰值效率 　　由于用户可调节背光亮度，因此需要考虑显示屏背光预计会在大多数工作时间内的驱动器效率。评估驱动器的效率时，需要考虑LED预计的工作条件、电池电压范围和正向电压变化。电感型驱动器拥有更佳的峰值效率，对输入和输出电压变化也有更大的容限。 3． 忽视外部组件选择　　在所有设计案例中，都应该考虑采用低的等效串联电阻(ESR)X5R或X7R陶瓷电容使损耗降到最低。同样在电感型案例中，(若有外部的)肖特基整流器的正向电压降和电感的ESR会影响效率。举例来说，使用带有0.3Ω ESR的电感来以20mA电流驱动5个串联的LED时，效率会比带1.3Ω ESR的电感高5%。当然，这并不是没有代价的，因为电感的ESR越低，提供相同电感值所对应的尺寸越大。所幸的是，如今也有许多新型的小尺寸电感器，它们容许LED驱动器置于显示器的下面。 来源：电子工程专辑

高亮度LED照明领域上的发展趋势

随著LED性能持续地提高，应用市场也随之急速扩大，隐藏在背后的原因是使用GaN、AllnGaP发光材料的高辉度LED，拥有著长寿命、省电、耐震、低电压驱动等优秀的特色，并且超越灯泡和卤素等，而高发光效率的LED更是在最近几年陆续被研发出来，因此，未来高亮度LED市场的发展，将会更快速与广泛的成长。 其中普及率最明显的就是白光LED， 90年代末期在环保节能的背景下更被市场所期望着，同时也刺激了业者迅速研发相关的技术。就目前而言，白光LED主要的应用包括了手机液晶背光照明和车用内装照明，单单是这些市场就已经占了LED整体销售量的25％左右。 另一方面关于照明应用的部份，则处于刚起步的境界。一般建筑物的照明，往往占了整个消耗电力的20％，在日本，90年代已经超过每年1,000亿kWh。所以对于新一代节能型光源的期望相当大，但遗憾的是到目前为止，白光LED还只能够使用在相当小的范围。因为像5mm的小型白光LED，无法像电灯泡或者萤光灯那样，只用一个就能得到使用环境所需的光量。因此如果希望LED能够跨足到建筑照明，在整体技术上则需要更大的突破才行。 高亮度白光LED基本结构 白光LED基本上有两种方式。一种是多芯片型，一种是单芯片型。前者是将红绿蓝三种LED封装在一起，同时使其发光而产生白光，后者是把蓝光或者紫光、紫外光的LED作为光源，在配合使用萤光粉发出白光。前者的方式，必须将各种LED的特性组合起来，驱动电路比较复杂，后者单芯片型的话，LED只有1种，电路设计比较容易。单芯片型进一步分成两类，一类是发光源使用蓝光LED，另一类是使用近紫外和紫外光。现在，市场上的白光LED大多数是蓝光LED配合YAG萤光粉。 在过去，只有蓝光LED使用GaN做为基板材料，但是现在从绿光领域到近紫外光领用的LED，也都开始使用GaN化合物做为材料了。并且伴随著白光LED应用的扩大，市场对其效能的期待也逐渐增加。从单纯的角度来看，高效率的追求一直都是被市场与业者所期待的。但是另一方面，演色也将会是一个重要的性能指标，如果只是做为显示用途的话，发光色为白色可能就已经足够了，但是从照明的用途来说，为了达到更高效率，如何实现与自然光接近的颜色就显得非常必要了。 GaN作为高亮度LED基材　逐渐普及 在技术发展的初期，全球只有23家业者发展及生产GaN LED，但是到今天为止生产业者的数量已经接近10家企业，因此在市场上也展开了激烈的竞争。与初期相比较之下，尽管今天已经实现了飞跃性的亮度提升，但是技术上即将面临更困难的门槛，所以现在不管是学术界，还是企业界都在集中精力进行技术和研究研发。以目前GaN LED整体的研发方向来看，大概分为，大电流化、短波长化，以及高效率化等等的发展方向。 图说：至今生产GaN LED的业者数量已接近10家。（资料来源：NICHIA） 如何让LED支持更大的电流 近年来，业者对于只需一颗就可达到相当亮度的LED研发相当积极，因此在这一方面的技术也就落在如何让LED能够支持更大的电流。通常30u㎡的LED最大可以驱动30mA的电流，但是这样的结果还是远远无法满足市场的期望，所以目标是需要将10倍以上的电流，导通到LED元件中。因此当LED的面积尺寸可以扩充到1m㎡时，那么紧接下来的工作便是如何让电流值能够达到350500mA，因为驱动电压是3V多，所以就可以有1W的电力能被流进1m㎡的芯片面积。 而在发光演色的方面，虽然有这么大的功率输入到GaN LED中，但是所投入电力的四分之三都无法转换成光而形成热量，因此LED就会出现过热的现象，这也会直接影响到LED的演色结果。因为LED元件的基本特性是，如果温度上升，发光效率就会下降以及造成演色性偏差，所以如何有效的释放大量产生热量的放热技术成为了关键，因此将LED装在热传导率大、热容量大的材料上就成了相当重要的问题，以目前来说大多是使用有价金属或者陶瓷。 短波长带来励起光的高能量化　提升萤光粉的发光效率 从蓝光开始的GaN LED，目前已经成功研发了高辉度绿光LED，开始虽然也有长波长化的研发趋势，但是因为InN的混晶比提高而导致的结晶性恶化，现在已经逐渐被业界放弃了。另一方面，为了诸如成为雷射代用品等的新型应用研发也开始被考量，所以目前业界对于短波长的研发正在积极进行。最近日本一些大学的实验室已经成功地研发出250nm的LED，不过实用性还是有待思考，因为人眼对于波长的接受度约为380nm，所以波长如果比380nm更短时，是无法生产出可视域内的LED，或者会产生低输出的情况。 为了避免遇到前述的问题，目前大多都采用以下的解决方法： 1.变更发光层结构：不在可视域LED的芯片上采用的GaInN结构，而是采用Eg更大的AlGaN或者AlGaInN。 2.回避光吸收损失：在LED的芯片结构中存在GaN或者GaInM层的话，会因为自身将光吸收而无法将光散发出去，所以利用AlGaN层为基础，来构成出全体结构层会有比较好的成果，或者利用GaN作为重要的n型底层。 3.减少结晶缺陷的：短波长LED中结晶缺陷的密度会对光输出和寿命早成很大的影响。 如果能够将上述的三个课题顺利的解决，相信利用LED作为一般照明的实用距离又能大幅度的缩短。以目前来说，GaN白光LED的效率已经可以超过了白热电灯泡和卤素灯（1525lm/W），但是为了能够超过拥有压倒性光亮输出相大的日光灯（5080lm/W以上），就需要更大幅的效率提高和光量的飞跃性增加。为了能达到与日光灯相同的光源特性，利用萤光粉发光的混色形成的白光化技术，就成为关键的因素。如果充分利用LED的效率，并且能够实现短波长化的话，利用励起光的高能量化，相信萤光粉的发光效率也会大幅攀升。 图说：如果充分利用LED的效率，并且能够实现短波长化的话，利用励起光的高能量化，相信萤光粉的发光效率也会大幅攀升。（资料来源：NICHIA） 在长晶面得到均一的质量才是关键 所谓的内部发光效率是指电子变换成内光的比例。可以说是LED中心部份的发光效率。但是往往因为结晶缺陷的因素，严重的影响了LED的发光效率。当GaN长晶时，因为使用在基板上的蓝宝石基板和GaN单结晶件的格子定数差、热膨胀系数的差距，使得长晶方向出现了非常高密度的迁移缺陷。 一般来说所产生的密度是在109c㎡以上，这样的密度如果是出现在短波长LED和雷射二极管时就会成为致命伤。为了减少这种转位密度的方法大致上有2种，一种是不让转位贯通到长成方向、另一种是抑制转位现象的出现。在不让转位贯通到长成方向这一方面，可以使用Patterning加工的基板，在垂直长成时，使之往水平方向长成，将缺陷的长成边朝向水平方向弯曲，垂直方向实现贯通结果，来降低转位现象，这样的做法虽然大概能达到107c㎡以下的低转位，但是实际量产的话，要在长晶面得到均一的质量才是关键。后者的方法是将结晶缺陷密度低的Ⅲ族氮化物（nitride）基板，或者低缺陷的Ⅲ族氮化物使用在已经成膜的基板上。 原来在Ⅲ族氮化物里是不存在单结晶Bulk，当使用蓝宝石基板进行hetero-epitaxial生成，转位高密度发生的根源就在于这种异种基板的使用，当然使用Bulk基板是最佳的解决方法。因此，在各种制作方法上的研发、量产化都在积极的开发中，也有一些已经开始进入销售的阶段了。另一方面，与终极基板Bulk基板相对的，能够实现其类似功能的是Template基板。目前好几个业者都开始小量生产，这些虽然没有像Bulk基板成本那么高，但是成本也不低，因为考虑到高成本和效率，只能使用在雷射和电子设备，UV LED等上面。 尽管结晶缺陷非常多，但是GaN系LED元件为什么能够达到高亮度，并且芯片不会迅速劣化，这些结构现象还是仍旧被工程师与学者在研究当中，但是并没有一个完整的理论出现。所以为了达到材料最大的限度，发挥出GaN的极限，就有必需确定发光构造的理想的层构成，以及构造设计。 如果不能实现好的长晶　一切都是白费功夫 结晶生成对于LED元件制造来说，是相当关键的技术，同时也是高效率化研发的关键。无论怎么好的结构层设计，如果不能实现好的长晶，一切都是白费功夫。在初期，量产的GaN LED是face-up型的元件，在p侧的接触电极是采用透光性的薄膜电极，透过这个薄膜电极发光，而材料上则是使用Au合金电极，但是虽然具有透光性的特性，但是实际的透光度并不能满足实际应用的需求，因为通过电极的光系数，或者反射而无法散发出的光相当的多，使得发光效率一直无法获得提升。因此随后研发人员考量，因为face-up型的LED元件反射率很高，必须采用稳定性高的材料作为电极，将光从蓝宝石基板侧发出，来提高发光通量。 通常的LED芯片有必要透过有机材料来固定，往往伴随著这种封装材料的热量出现，会使得光的质量出现劣化，产生光输出降低的问题。另一方面flip-chip的封装之所以可以达到高发光效率，因为是将结晶层置于下方，利用bump金属材料封装在基板上，所以能够有效率的把结晶层内的热量排除，而且因为不需要连接材料，所以稳定性也相当高，用来作为照明用的大电流、大型元件，这是非常好的封装设计。 图说：Flip Chip的封装之所以可以达到高发光效率，因为是将结晶层置于下方，利用bump金属材料封装在基板上，所以能够有效率的把结晶层内的热量排除。（资料来源：CREE） 提高电极的可视光透过率　增加光通量 最近也有工程师开始利用ITO作为透明导电膜，这是因为ITO电极的可视光透过率非常高，而且电极材料自身也不大会出现光吸收现象而造成光损耗，而且在光学设计上，本身折射率是GaN折射率和Mold材料树脂的中间值，所以能够大幅增加输出效率。因为GaN系结晶折射率很高，所以在LED元件结晶内部发出的光，并没有透出而是在内部反射，最终被材料所吸收。例如n-GaN层／蓝宝石基板界面的临界角是47度，p-GaN层／mold材料的epitaxial树脂界面的临界角是38度，一般LED的输出效率至少是30％。因此如果能够将发光层发出的光全部透出的话，很有可能可以将LED的亮度增加到目前两倍以上。 LED构造逐渐固定化之后的一两年，关于这一方面的讨论相当多，包括了n-GaN层／蓝宝石基板界面以及p-GaN层表面等等。在n-GaN层／蓝宝石基板界面上，最有代表性的研究是透过界面加工，制造出光学的凹凸，并且在所形成凹凸的蓝宝石基板上生成结晶。界面作成凹凸形状的理由是，这样能够大幅减少全反射损失，如果在结晶生成初期，在加上促进水平方向长成，就能够减少结晶的缺陷，而使得发光效率大幅度的提升。另外，也有业者正在开发，当蓝宝石基板上进行长晶后，除去蓝宝石基板以及物件界面的技术。这是因为在结晶生成后会形成反射性的电极，在这个电极上结合基板材料，然后再用雷射lift-off法除去蓝宝石基板，在露出的n-GaN层上形成n接触电极，当然这样的话，n-GaN层／mold树脂间界面的临界角会比较小，使得光输出效率非常差，为了克服这一个缺点，就必须在n-GaN表面增加光学的设计，因为设计和生产的自由度都很高，所以可能会有很大幅度的输出效率提高，也会有flip chip的优点。 在p-GaN层表面技术方面，目前有相当多业者投入开发Photonic结晶技术，所谓的Photonic结晶就是在光的波长周期性拥有折射率分布的构造，能够实现一般物质空间种无法实现的光的应用。将p-GaN层进行蚀刻制程，在最表面形成Photonic结晶，能够大幅提高光输出效率，但是这是要求度非常高的微细制程技术，而且在对p-GaN层加工时，会造成p-GaN层破坏，所以目前还是停留在研发的阶段。Photonic结晶技术被发现后，在各领域的应用有著相当令人激赏的表现，一直是倍受研发者所关心的一项技术，因为多是期望能够回避日亚化学的蓝光LED加萤光粉制技术专利。 其它的高效率化技术 利用增加电流也可以达到高亮度，但是单纯的将元件大型化，透过提高电流实现高光度的话，是不能提高效率的，因为虽然将LED变的更亮，但是耗电量也随之增加，并且也会损及LED的使用寿命，但是可以透过减少元件的热负荷，来进一步提高发光效率，因为即使是一般尺寸的LED，可以因为在封装基板上使用热传导性好的材料，来实现高效率化。GaN LED相关的研发，已经将基板的结构发展的相当成熟，接下来进一步的就是开发出新一代高效率LED。因为目前GaN LED的内部发光效率已经到达相当高的水平，但是光输出效率还有很大的空间可以提升，如果能够实现新一代设计的话，可以期待大幅度的光亮度提升成果，虽然有成本，寿命的诸多问题，相信新一代的超高亮度LED的量产时代已经不远了，同时也缩短了照明领域应用的时间距离。 来源：千家照明网

大功率白光LED的制作

大功率（W级功率）白光LED的制作，随着蓝光LED芯片技术的不断提高和封装新材料的不断出现，其封装的技术和工艺也在不断改进。 目前，市场上的大功率白光LED从1瓦到几十瓦都有，但1~3W的白光LED采用单芯片LED封装成点光源，而5W以上的大多数白光LED是由大功率蓝光LED芯片集成的，特别是10W以上大功率白光LED一般都直接集成在铝基板或铜基板上，然后做成条状或圆盘状的面光源。 W级功率白光LED的封装有其特殊性：一是W级功率白光LED在封装时必须用到荧光粉；二是W级功率白光LED在封装时的功率大、发热量大。因此，在封装W级功率白光LED时，必须要考虑三个通道： ·电流通道。W级功率白光LED通过电流比较大，一般是几十毫安到几百毫安以上，所以这种电流通道要考虑好。 ·出光通道。光从蓝光LED芯片发光层发出，如何让一部分蓝光激发荧光粉，从而发出黄光和另一部分蓝光以合成白光，这是需要仔细研究的。 ·热通道。由于W级功率白光LED发出的热量大，如何让热量传导出去，从而降低W级功率白光LED中的pn结的温度，这也是需要考虑的。 这三个通道能否设计好，对于W级功率白光LED来说是至关重要的。这三种通道最好都是独立的，不要共用，特别是电流通道和热通道不要共用。图1是W级功率白光LED的出光、通电和导热示意图。 图1 W级功率白光LED的光、电、热走向示意图电流通道 W级功率白光LED的电流通道的通过电流很大，因此选用的导电金丝也要考虑使用比较粗的，每种金丝的直径大小与允许通过的最大电流都有相应的参考系统，可根据这种参考系数进行选用。 另一方面由于电流大，在开、关电源波动时有很大的冲击电流，因此要求电通道耐冲击。白光LED器件温度差别也较大，因此用来封装的各种材料的热胀冷缩系数要选配好，特别是要考虑金丝在热胀的情况下能否经受大电流的冲击。出光通道 由于W级功率白光LED发热量大、温度高，环氧树脂在高温下会发黄变污，因此降低了透光率，阻碍了出光通道，最终影响了出光。在选用出光通道的材料时，考虑到长期使用时由于紫外光照射，会使胶产生“玻璃化”，因此W级功率白光LED的封装胶在目前情况下应选为硅凝胶（或硅树脂）。 另一方面要考虑到折射率的因素，W级功率白光LED的芯片折射率一般约为3.0，封装胶的折射率应选为过渡值。LED光会从折射率约为3.0的芯片发射到折射率为1的空气中，那么中间层应选用多大的折射率呢？一般情况下，折射率应大于1.5，这样出光效率才会高。 W级功率白光LED出光的半强度角是由封胶和盖壳决定的，这个半强度角要根据LED芯片出光的特性来设计，一般设计的角度是30°，60°，90，120°，等等。根据LED芯片的出光位置，要把光强“集中”起来向出光角度射出，这样才能得到较大的光强。热通道 W级功率白光LED的热通道也是十分重要的，它直接关系到W级功率白光LED的使用寿命和光衰问题。LED芯片中的pn结温度升高，促使芯片温度升高，然后芯片的温度就会传导到热沉上。这中间应配有较好的导热材料，才能使芯片的温度很快地传到热沉上。现在，这种导热胶有很多种，要根据实际使用情况进行选择。 目前，连接芯片与热沉之间有两种办法：一是用固晶胶把芯片与热沉连接，二是用锡和金的合金进行共晶焊接。这两种方法如果实现得很好，都会获得良好的导热效果。导热还与芯片的接触面积有关系，所以芯片与热沉的接触面积大，其导热的面积也大，导热也快。评价W级功率白光LED 对于W级功率白光LED，由于LED芯片和封装所用的材料及工艺不一样，所得到的管子性能也不一样。如何判断一个W级白光LED的管子的优劣呢？一般可以通过以下几个指标来评价： ·经过一段时间连续点亮，它的光通量衰减曲线是怎样的？反向漏电有什么变化？色温有什么变化？ ·W级功率白光LED的色温分布是怎样的？光强的分布情况是怎样的？ ·热阻大小是多少？这几个指标是判断W级功率白光LED的管子优劣的重要指标。