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LED应用生产部發光二極體(LED)培訓1制作：目錄‧何謂LED‧本公司產品‧LED的優勢/應用/未來前景‧LED簡介‧產品規格概述‧Q&A問與答2何謂LED?•LED(LightEmittingDiode)發光二極管•發光二極體為Ⅲ和Ⅴ族複合半導體構成之p-n二極體。在順向偏壓下，電子在接合面流動時，會在再結合而消滅的過程中發光。‧正向電壓(DCVolt,V)‧正向電流(DCmA)‧反向電壓(DCVolt,V)‧反向電流(DCmA)LED電氣特性++--電流電壓3LED分类：27•扩散•聚光：20度30度45度•Φ3、Φ4、Φ5、•平头、圆头•超亮、超高亮•圆形、椭圆•不带卡点•带卡点：5mm、8mm•直插、贴片•单色：红、绿、蓝•三色（全彩）•大功率：1W、2W市场产品LEDLampLampwithHolderAssembly27LEDDisplay28市场产品LEDBacklightSMD&ChipLEDClusterLEDTape&Reel29市场产品LED的優勢‧短小輕薄‧耐機械震動和衝擊‧壽命長‧耗電小‧發熱少‧反應速度快‧顏色柔美飽和及亮度高12LED的應用•面板顯示器•背光源•交通指示燈•第三煞車燈•裝飾照明燈•戶外跑馬燈•戶內跑馬燈•交通跑馬燈•升降顯示器•照明等17LED的應用玩具ˇˇˇˇ跑馬燈ˇˇ交通ˇˇˇˇ信息技術ˇˇˇ通訊消費電子產業別建築汽車儀表工業設備ˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇˇ燈號照明背光源光導桿ˇˇ指示器顯示器ˇˇ18LED前景•建築裝飾燈•汽車和飛機的內裝照明•交通信號•照明•強光源19未來LED的應用照明汽車第三剎車燈/儀表板燈號裝飾燈取代霓虹燈20LED簡介波長‧光是一種電磁波•波長決定光的顏色•可見光的波段從紫光(約380nm)到紅光(770nm)•不可見光的波長*紅外線長於770nm*紫外線短於380nm•(λd)用來表示光的顏色可見光380-770nm紫外線100-380nm紅外線770-1,000,000nm23456789234567891001,000波長λ1,0000(納米nm)x-射線微波5LED簡介光學照明用語(1)‧光通量(Φv)：單位:流明(lumen,lm)由一光源所發射並被人眼感知之所有輻射能稱之為光通量。•光強度(Iv)：單位:坎德拉(candela,cd)光源在某一方向立體角內之光通量大小。一般而言，光源會向不同方向以不同之強度放射出其光通量。在特定方向所放出之可見光輻射強度稱為光強度。6LED簡介光學照明用語(2)•照度(Illuminance,E)單位：勒克斯(Lux,lx)照度是光通量與被照面之比值。1lux之照度為1流明(lm)之光通量均勻分佈在面積為一平方米之區域。LED簡介光學照明用語(3)•輝度(Luminance,L)單位：坎德拉每平方米(cd/㎡)一光源或一被照面之輝度指其單位表面在某一方向上的光強度密度，也可說是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。LED簡介光學照明用語(4)•輻射計是用於測量不可見光特性的測量設備•輻射通量(Φe)：瓦特(W)輻射強度(Ie)：瓦特每立方角(W/sr)用於不可見光方面的量測LED簡介光學照明用語(5)•色溫(Co1orTemperature)單位：絕對溫度(Kelvin,K)一個光源之色溫被定義為與其具有相同光色之標準黑體本身之絕對溫度值，此溫度可以在色度圖上之普朗克軌跡上找到其對應點。標準黑體之溫度越高,其輻射出之光線光譜中藍色成份越多,紅色成份也就相對的越少。以發出光色為暖白色之普通白熱燈泡為例，其色溫為2700K，而晝光色日光燈之色溫為6000K。普朗克軌跡LED簡介光學照明用語(6)•演色性(Colorrendering)一般認為人造光源應讓人眼正確地感知色彩，就如同在太陽光下看東西一樣。當然這需視應用之場合及目的而有不同之要求程度。此準據即是光源之演色特性，稱之為平均演色性指數(generalcolorrenderingindex,(Ra)。平均演色性指數為物件在某光源照射下顯示之顏色與其在參照光源照射下之顏色兩者之相對差異。其數值之評定法為分別以參照光源及待測光源照在DIN6169所規定之八個色樣上逐一作比較並量化其差異性；差異性越小，即代表待測光源之演色性越好，平均演色性指數Ra為100之光源可以讓各種顏色呈現出如同被參照光源所照射之顏色。Ra值越低，所呈現之顏色越失真。LED簡介材料特性‧LED是由Ⅲ和Ⅴ族複合半導體構成•材料及製造方法複合材料基座製作方法注GaPGaP液相長晶(LPE)磷化鎵GaAsPGaP氣相長晶(VPE)磷化砷鎵AlGaAsGaAs液相長晶(LPE)砷化鎵AlGaAs砷化鋁鎵AlGaInP磷化鋁鎵銦GaAs有機金屬氣相長晶(MOVPE)吸收基座GaP透明基座InGaNSapphire有機金屬氣相長晶(MOVPE)透明基座SiC(碳化矽)吸收基座氮化銦鎵7-1複合半導體LED發光光譜波長λ(nm)8紫外紫藍綠黃橙紅紅外GaPGaAs1-xPxAlxGa1-xAsx(AlxGa1-x)0.5In0.5PInxGa1-XN300400500600700800Si:GaN頂面圖剖面圖N電極LED晶片結構P電極P層P/N接合層N層N電極GaNSi：GaN集電層P電極透明保護層Al2O34LED發光功率的演進低壓節能燈（18W）白熾燈(白光燈)（40W）鎢絲燈（60W）鹵素燈（30w）YellowFiltered1965197019751980198519901995200020051001010.1GaAsPRedCaPRedGaPGreenGaAsPRed/YellowAlGaAsSHRedAlGaAsDHRedAlGaAsDDHRedAlGaInP-ASRed/Orange/YellowAlGaInP-TSRed/Orange/YellowShapeAlGaInP-TSRed/Orange/Yellow●BestDeviceInGaNGreenYellowBlueNitrideSiCBlueRedFilteredEdison’sFirstLightBulb9LED產業結構10基座基座基座晶粒焊線封裝LampDisplayDotMatrix基座(Diffusion)(上游)(中游)(下游)Agilent(Hp)Shin-EtsuToshibaEpistarCreeNichiaToyodaGoseiEtc……AgilentNichiaCreeDowaUniroyalToshibaEpistarArimaAxtU.O.EDowaHugaOptotechTyntekToyodaGoseiEtc……MajorPlayersAgilentNichiaCreeLumiledToshibaQTStanleyRohmEverlightSharpLedtechLiteonToyodaGoseiEtc…….LED應用注意事項一、焊接要求：1.不要將膠體浸到焊接溶液中去。2.當引腳處於熱狀態時，不要對其施加壓力。3.可接受的焊接條件(如下表)：LED應用注意事項焊接方式焊接條件烙鐵(建議用溫控烙鐵)300℃±5℃，3秒内（距离胶体邊緣1.6mm）沾錫260℃±5℃，3秒内（距离胶体邊緣1.6mm）波峰焊預熱75℃±5℃，30秒内焊接245℃±5℃，5秒内（距离胶体邊緣1.6mm）回流焊預熱150℃-180℃，90秒內焊接240℃±5℃，30秒内（錫不觸及膠體）LED應用注意事項二、清洗方法：1.任何清洗方法都需在常溫下進行，且清洗的時間不得超過一分鐘。2.當有清潔要求時，清潔溶劑的選擇請參閱下表:常用清潔溶劑禁用清潔溶劑酒精甲烷稀释剂、丙酮、二氟脂、三氯乙稀3.不要用水清洗LED，因清洗的残渣会使引脚生锈。4.LED有可能在超声波清洗程中被破坏。为了保证安全在进行大批量清洗前，请先试样。LED應用注意事項三、亮度LED的亮度與驅動它的電流相對稱，對於一個正常的LED來說，最適宜的電流是20mA。理想的驅動方式是恒流驅動；若以穩壓驅動，則需要配合每串的電阻方可使每串LED顯示光度平均；用一枚電阻即可驅動整組LED，但要小心每組LED的總VF和週邊電壓對其的影響；串聯多組並聯的LED可大幅減低因少數不一致造成的影響。LED應用注意事項四、注意當電流過大時，LED會燒壞，無論任何時候應用，請串聯電阻用；靜電將會對藍、白、青光的LED産生損害，使用時請採用防靜電措施,如防護帶和手套；當打開産品包裝袋後請儘快使用，對於SMD貼片材料請在開包裝後72小時內使用完成,若無法在限期內完成，則請在下次使用前將材料在60℃條件下烘烤至少12小時。產品不得長期暴露在空氣中；產品不得在有腐蝕性氣體的環境中存放。LED的使用1、直流驱动电路Vs：直流源电压VF：LED正向压降IF：LED正向电流R：电阻LED的使用2、交流驱动电路LED的最大反向电压大约为3～5V。因此，LED在交流电下工作，需要一个反向偏压保护电路。VCC：交流源电压VF1：二极管正向压降VF2：LED正向压降IF：LED正向电流R：电阻2.1二极管串联保护2.2反向过流保护电路LED的使用3、CMOSIC驱动电路VCC：电压源VCE(SAT)：集电极、发射极间的正向饱和压降VF：LED正向压降IF：LED正向电流R：电阻3.1LED高电平工作状态3.2LED低电平工作状态Display驅動電路A1共陰極*單驅單8*雙驅ABCDEFGDPABCDEFGABCDEFG雙8ABCDEFG三8ABCDEFGABCDEFGBCDEFGDP*復驅3個8ABCDEFGDP*復驅4個8ABCDEFGDP30Display驅動電路2.共陽極*單驅單8ABCDEFGDP*雙驅ABCDEFGABCDEFG雙8三8ABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGDPABCDEFGDP*復驅三個8*復驅4個8ABCDEFGDP31點矩陣驅動電路1.單色*陽極行排2.雙色*陰極行排*陽極行排123451234567123451234567*陰極行排12345671b2b2a3a4b1a3b4a5b5a12345671b2b2a3a4b1a3b4a5b5a32END