LED(LightEmittingDiode)

1目錄第一部分：LED簡介第二部分：LED與傳統燈泡的比較第三部分：LED的優點第四部分：LED分類及結構第五部分：LED的產業分工第六部分：LED的發展第七部分：LED的四大流程第八部分：LED的參數第九部分：LED的特性第十部分：LED的應用第十一部分：LED命名第十一部分:LED使用注意事項2第一部分LED簡介

1.什么是發光二極管發光二極管英文全稱為LightEmittingDiode（簡稱LED），是一種新型的固態光源，誕生于20世紀60年代。

1923年，羅塞夫（Lossen.o.w）在研究半導體SiC時有雜質的P-N結中有光發射，研究出了發光二極管（LED：LightEmittingDiode），一直不受重視.隨著電子工業的快速發展，在60年代，顯示技術得到迅速發展LED才逐步受到人們的重視。傳統燈食人魚LED普通LED未來LED大功率LED3第二部分：LED與傳統燈泡的比較

白熱的技術機理熱量放電放電固態LED電子/空穴復合光譜分布光效固有失效機理熱量15%40%＞50%●輻射●對流●傳導●輻射●對流●傳導內部反射56第三部分：LED的優點◆壽命長（＞100，000Hrs）◆驅動電壓低（1.8～4.5V）◆耗電量少（40～1000mW）◆相對冷光源(熱輻射小)◆點亮速度快（時間常數為10-7～10-9S）◆避免疑似點燈效應◆體積小◆多種色彩◆耐震性特佳（全固體封裝，不易破損）◆單色性佳（發光波長穩定）◆綠色無污染7Ｂ.SMD(Surfacemountdiode）表面貼裝二極管

1.按外形分：0603、1206、2810、3020、3528、5050等等2.按顏色分：紅色、綠、藍、黃、琥珀、黃綠、白色、紫色、紅外線等;3.按膠體顏色分：無色透明、有色透明、有色散射、無色散射（深淺根據配比調節）4.色彩分類：單色、雙色、全彩（三色）第四部分LED分類及結構9第四部分LED分類及結構Ｃ、食人魚（Fluxled）１．食人魚產品主要是頂部LENS的不同種類而改變：２．頂部珠子分為：Φ3mm、Φ5mm、平頭與微凸產品。３．為改變角度的大小，頂部珠子的高低也不同：比如3mm的珠子高度有1.35、1.5、1.9mm的.４．顏色種類如插件LED齊全。

10第四部分LED分類及結構

D、大功率LED（Powerled）

1.大功率有1w、3w、5w、10w等等不同種類2.目前流程大大功率有鋁基板樣式的、仿luminous、SMD樣式的。3.透鏡有酒杯狀的、平頭的、透鏡的4.直流與交流驅動11發光二極管組件依其制作過程可分為上游晶圓制作(單芯片與磊芯片的生產與制造)、中游晶粒制作(將磊芯片經過制作電極、平臺蝕刻等程序切割出LED

晶粒)及下游封裝(將晶粒封裝成發光器件)，具體工藝流程為：1．外延片工藝：襯底——結構設計——緩沖層生長——N型GaN層生長——多量子阱發光層生長

——P型GaN層生長——退火——檢測（光熒光、X射線）——外延片2．晶片工藝：外延片——設計、加工掩模版——光刻——離子刻蝕——N型電極（鍍膜、退火、刻蝕）—P型電極（鍍膜、退火、刻蝕）—劃片—晶片分檢、分級—包裝3、封裝工藝：封裝——擴晶——點銀漿（絕緣膠）——固晶——烘干——焊線——封膠（環氧樹脂）——烘干——半切——電性能檢測——全切——測試分選——包裝

第五部分：LED的產業分工13圖5.1：LED產業分工圖LampDotMatrix基座基座基座晶粒固焊封裝Display基座(Diffusion)(上游

)(中游

)(下游

)Epistar(晶元)、Cree、Formosa(璨圓)Nichia(日亞)、Toyoda(豐田)、Etc……

Epistar(晶元)、Cree、Formosa(璨圓)Nichia(日亞)、Toyoda(豐田)、Agilent

Nichia(日亞)、Toyoda(豐田)、CreeRohm(羅姆）、

Everlight(億光)、OsramSeoul(首爾)、Edison(愛迪森)、14第六部分LED的發展低壓

節能燈（18W）白熾燈(白光燈)（40W）鹵素燈（30w）YellowFiltered1965197019751980198519901995200020051001010.1GaAsPRedCaPRedGaPGreenGaAsPRed/YellowAlGaAsSHRed

AlGaAsDHRed

AlGaAsDDHRed

AlGaInP-ASRed/Orange/Yellow

AlGaInP-TSRed/Orange/Yellow

ShapeAlGaInP-TSRed/Orange/Yellow

Performance（Lumens/Watt）

●Best

DeviceInGaNGreenYellowBlueNitrideSiCBlueRedFilteredEdison’sFirstLightBulb15第六部分LED的發展地區2003200420052006產能增率產能增率產能增率產能增率歐洲26-10%3430.8%21-38%18-14%美國2102.9%25621.9%36341.8%3999.9%中國1330%43231%128198%15420.3%韓國17146.2%29069.6%38532.8%44315.1%日本52525.3%58912.2%72723.4%7999.9%臺灣67060%88732.4%100513.3%115514.9%合計161534.9%209829.9%262925.3%296812.9%17第六部分LED的發展低溫、高功率無熱點無線遠端控制（20米）18第七部分LED的四大流程固晶焊線封膠測試流程晶片,支架,銀膠物料ASM固晶機設備金線ASM焊線機膠水灌膠機,烤箱/分光機(裝帶機)19第八部分LED的參數8.2正向電壓VF(Forwardvoltage)

通過發光二極管的正向電流為確定值時，在兩極間產生的電壓降。V8.3反向電流IR(Reversecurrent)

加在發光二極管兩端的反向電壓為確定值時，流過發光二極管的電流。V21第八部分LED的參數8.4光通量ΦvLuminousflux

通過發光二極管的正向電流為規定值時，一光源所發射并被人眼感知之所有輻射能稱之為光通量單位:流明(LM)8.5發光（或輻射）強度IvLuminous（orRadiant）intensity

光源在單位立體角內發射的光（或輻射）通量，可表示為Iv=dΦ/dΩ。單位:mcd

其中:距離d在CIE中規定了兩種標準d1:100mmd2:316mmV22第八部分LED的參數8.6CIEX－Y色度圖

因白光非單一色光,所以在測試時,白光分色按右圖分X,Y值,而其它顏色光按波長來分.

正白光其X/Y在0.30-0.31左右23第八部分LED的參數

8.8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。CIEDiagram注：一般白光色溫

2000-3000K為暖白3000-5000K為白偏黃

5000-8000K為正白8000-10000K為冷白

10000以上為白偏藍25第八部分LED的參數8.9演色性（顯示指數）

(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)“平均演色性指數為對象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并量化其差異性；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。Ra=85Ra=7026第九部分LED的特性9.1LED理想的I-V曲線圖施加正向電壓時施加反向電壓時27

10.1車載用燈

汽車的內部照明顯示雖不像外部信號燈那樣受到政府有關部門的控制，但汽車的制造者對LED的顏色及照度有要求。GaPLED早已用于車內，超高亮度AlGaInP和InGaNLED由于在顏色和照度上可滿足制造者的要求，因而將更多的取代車內白熾燈。下圖表示了LED在汽車上的應用：第十部分LED的應用2910.2交通信號指示：

用超高亮度LED取代白熾燈，用于交通信號燈、警示燈、標志燈現已遍及世界各地，市場廣闊，需求量增長很快。采用超高亮度LED取代白熾燈后，其耗電量僅為原來的12%。第十部分LED的應用30

10.3屏幕顯示大屏幕顯示是超高亮度LED應用的另一巨大市場，包括：圖形、文字、數字的單色、雙色和全色顯示。第十部分LED的應用3110.4液晶顯示(LCD)的背照明

采用LED作為背照明的液晶顯示器可用于移動電話、筆記本電腦，隨著小型液晶顯示器在節電型通信產品中的廣泛使用，將會對超高亮度LED有更大的需求。第十部分LED的應用32

10.5固體照燈、室內照明

LED固體照明燈的功耗只占白熾燈的10%－20%，白熾燈的壽命一般不超過

2000小時，而LED燈的壽命長達數萬小時。這種體積小、重量輕、方向性好、節能、壽命長、耐各種惡劣條件的固體光源必將對傳統的光源市場造成沖擊。第十部分LED的應用3310.6建筑裝飾業由于LED具有省電、環保、多種色彩等優點，近年來在燈飾行業的應用越來越普遍。第十部分LED的應用341.LED焊接條件

（1）烙鐵焊接：烙鐵（最高30W）尖端溫度不超過300℃；焊接時間不超過3秒；焊接位置至少離膠體2毫米。

（2）浸焊：浸焊最高溫度260℃；浸焊時間不超過5秒；浸焊位置至少離膠體2毫米。2.引腳