LED基础知识培训内容

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一、 光学知识：

光通量：光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量（Φ）。单位：

流明（Lm）。

光照度：物体单位面积上所得到的光通量，用来表示物体被照亮的程度。

单位：勒克斯（Lux）。1流明（Lm）的光通量均匀分布在1平方

米面积上的照度就是1勒克斯。勒克斯是流明（Lm）引出的单位。

色 温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的

温度称为该光源的色温。单位：开尔文（k）。

显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。通常叫做"显色

指数"。单位：Ra。

二、 LED发光原理：

A、白光的构成：

白光LED发光的方式主要按使用LED发光二极管的使用数量可以分为单晶型和多晶型两种类型：

1、单晶型：即一只单色的LED发光二极管加上相应的荧光粉，就如同

日光灯的发光方式一样，采用LED发光二极管激发荧光粉发光。通常采用两种方式，一种方式是蓝光LED发光二极管激发黄色荧光粉产生白光，另一种方式是紫外光LED激发RGB三波长萤光粉来产生白光。许多厂商主要从事白光LED的研究，通常都先从蓝光LED开始研发及量产，有了蓝光LED的技术之后再开始研发白光LED，然而目前最常用蓝光LED激发黄色萤光粉来产生白光，但是用蓝光LED来发白光的方式的发光效率仍然不足，许多厂商开始向另外一个方向就是往紫外光LED来发展，利用紫外光LED加RGB三波长萤光粉来达到白光的效果，其发光效率比蓝光好上许多。而紫外光LED加RGB三波长萤光粉的方法，则关键技术在高效率的荧光体合成法，也就是如何把荧光粉有效的附着在晶粒上的一项技术。

2、多晶型：即使用两个或两个以上的互补的2色LED发光二极管或把

3原色LED发光二极管做混光而形成白光。采用多晶型的产生白光的方式，因为不同的色彩的LED发光二极管的驱动电压、发光输出、温度特性及寿命各不相同，因此在使用多晶型LED发光二极管的方式产生白光，比单晶型LED产生白光的方式复杂，也因LED发光二极管的数量多，也使得多晶型LED的成本亦较高；若采用单晶型，则只要用一种单色LED发光二极管元素即可，而且在驱动电路上的设计会较为容易。

B、LED芯片的组成：

LED芯片也称为LED发光芯片，是LED灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子

的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

LED芯片是由P层半导体元素，N层半导体元素靠电子移动而重新排列组合成的PN结合体。LED芯片是五大原物料：芯片，支架，银胶，金线，环氧树脂中最重要的组成部分。主要由金垫、P极、N极、PN结、背金层构成（双pad芯片无背金层）组成。

我们先来初步了解LED芯片的发光原理：在芯片被一定的电压施加正向电极时，正向P区的空穴则会源源不断的游向N区，N区的电子则会相对于孔穴向P区运动。在电子，空穴相对移动的同时，电子空穴互相结对，激发出光子，产生光能。电流从阳极流向阴极时，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。

我们再继续了解LED芯片的分类。LED芯片按极性分类可分为：N/P，P/N。按发光部位分为表面发光型（光线大部分从芯片表面发出）和五面发光型（表面，侧面都有较多的光线射出）。如果按组成分可分为：二元、三元、四元LED芯片。所谓的二元、三元、四元LED芯片，是指该芯片中所含有效元素的数目。如果按组成元素分可以分为以下几种类型：

A、二元芯片（磷、镓）:H、G等 （有两种有效元素）

B、三元芯片（磷、镓、砷）:SR、HR、UR等 （有三种有效元素）

C、四元芯片（磷、铝、镓、铟）:SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、

UYS、UE、HE、UG等。

拿三元LED芯片来举例，它是指主要含有三种元素的LED芯片，如HY、HO、IR、SR等产品，被称为三元LED。其可见光亮度一般较四元（四种元素）LED要低，全彩显示屏所用的红光芯片大部分是四元系产品，其特点是亮度高。

三元LED芯片和四元LED芯片的区分，主要在于它们的发光区的半导体材料不同。如三元LED芯片有GaALAs GaAsP等。 四元芯片是指InGaALP 。虽然三元与四元的材质不同，四元亮度较高，但四元LED有IR等电性不良比三元多，要防静电，较难作业。

三、 LED应用：

建筑物外观照明、景观照明、指示照明、室内照明、舞台照明、视频屏幕等。

四、 LED照明构成：

发光源，支架，电源驱动。