白光LED发光原理

白光LED的发光原理及其制造工艺

1

1.1 LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它

可以直接把电转化为光：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。LED的核心是一个半导体的晶片，晶片附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。跟一般的二极管一样，LED半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面的载流子以空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边多数载流子主要是电子。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PN结加反向电压时，少数载流子难以注入，LED故不发光。而当PN结加正向电压时，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，这个复合过程会释放出能量，即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的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，目前广泛使用的单色LED有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低（仅1.5-3V），能主动发光且有一定亮度，亮度又能用电压（或电流

很多年来，发光二极管(LED)广泛的应用于状态显示与点阵显示板。现在，不仅可以选择近期刚刚研发出来的蓝光和白光产品(普遍用于便携设备)，而且也能在已有的绿光、红光和黄光产品中选择。例如，白光LED被认为是彩色显示器的理想背光源。但是，必须注意这些新型LED产品的固有特性，需要为其设计适当的供电电源。本文描述了新、旧类型LED的特性，以及对驱动电源的性能要求。 标准红光、绿光和黄光LED

使LED工作的最简单的方式是，用一个电压源通过串接一个电阻与LED相连。只要工作电压(VB)保持恒定，LED就可以发出恒定强度的光(尽管随着环境温度的升高光强会减小)。通过改变串联电阻的阻值能够将光强调节至所需要的强度。

对于5mm直径的标准LED，图1给出了其正向导通电压(VF)与正向电流(IF)的函数曲线。 注意LED的正向压降随着正向电流的增大而增加。假定工作于10mA正向电流的绿光LED应该有5V的恒定工作电压，那么串接电阻RV 等于(5V -VF,10mA)/10mA = 300示，其正向导通电压为2V。

。如数据表中所给出的典型工作条件下的曲线图(图2)所

图1. 标准红光、绿光和黄光LED具有1.4V至2.6V的正向导通电压范围。当

第19卷 第2期2004年4月

ChineseJournalofLiquidCrystalsandDisplays

液 晶 与 显 示

Vol.19,No.2 Apr.,2004

文章编号:1007-2780(2004)02-0083-04

大功率白光LED的制备和表征

陈志忠1,秦志新1,胡晓东1,于彤军1,杨志坚1,

章 蓓1,姚光庆2,邱秀敏3,张国义1

(1.北京大学物理学院介观物理与人工微结构国家重点实验室,北京 100871,E-mail:zzchen@;

2.北京大学化学学院,北京 100871;3.北京宝龙光光电技术有限公司,北京 100043)

摘 要:用1mm@1mm的大尺寸GaN基蓝光发光二极管(LED)芯片和YAGBCe黄光荧光粉在食人鱼支架上封装大功率白光LED。其200mA下的发光功率为13.8mW,约为相同LED外延片制备的普通尺寸LED的10倍。同时改变注入电流,发现功率曲线直到200mA仍没有出现饱和或下降的趋势,白光的色温从5300K下降至4800K。同时研究了不同荧光粉混合比例对白光色度的影响。关

键

词:白光LED;大功率;荧光粉;色温

中图分类号:TN312.8 文献标识码:A

1 引 言

利用GaN基发光二极管(LED)发

2015-2016学年第一学期

《通信系统引论》

结课论文

题目：基于白光LED的可见光无线通信技术 班级： 电气合1203 学号： 3612XXX318 姓名： XXX

2015年12月31日

一、引言

可见光无线通信又称“光保真技术”，英文名LightFidelity（简称LiFi）是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术。随着无线通讯的普及，一些场所不适合使用无线电通讯，以及处于对电磁波对人体健康影响的考虑，开发一种新载体的无线通信技术对现有的无线电通信技术作为补充是有必要的。

随着大功率白光LED的出现，大量的白光LED被用作照明光源。LED照明光源以其低功耗、易调制的优点使可见白光成为一种优秀的信息载体。

二、概述

1、基本特点

可见光无线通信技术相较于传统无线通信技术有以下优点：

(1)可见光通信使用方便快捷。 尤其是室内可见光通信中，用作通信的光源一般也做照明用，安装简易，不会带来较多的麻烦。安装在室内任何地方都可以，可以很方便的实现无线传输。

(2)可见光通信对人体没有影响

GaN基白光LED的结温测量

第27卷　第3期

2006年6月

发　光　学　报

CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCE

Vol127No13

Jun.,2006

文章编号:100027032(2006)0320407206

GaN基白光LED的结温测量

陈　挺,陈志忠,林　亮,童玉珍,秦志新,张国义

(北京大学物理学院;人工微结构与介观物理国家重点实验室,北京　100871)

3

摘要:用正向电压法、管脚法和蓝白比法等三种方法测量GaN基白光LED的结温,获得了较为准确的结温,

误差可以控制在4℃以内。正向电压法在恒定电流的条件下,得到了正向电压与结温的线性关系;蓝白比法在不同环境温度和不同注入电流两种情况下,都得到了蓝白比与结温较好的线性关系。提出了蓝白比法可能的物理机制,提高环境温度和增大注入电流都会使结温升高,蓝光峰值波长也会改变,这两个因素都会影响荧光粉的激发和发光效率。降低结温需要考虑的主要因素有白光LED的接触电阻、串联电阻和外量子效率,封装材料的热导率,反射杯和管脚的设计,以及空气散热部分的散热面积等。关　键　词:GaN基白光LED;结温;正向电压;管脚温度;电致发光谱中图分类号:O482.31;TN312.8　　　PACC:7860F

发光字制作流程

LED发光字制作流程

目 录

一、LED灯串产品介绍及比较 1、LED灯串产品的概述 2、LED产品的应用范围 3、LED防水灯串的描述及特点 4、LED产品性能参数

5、LED照明与普通霓虹灯照明运营成本比较 6、户外广告载体性能比较 二.LED发光字相关材料介绍 1、发光字字体材料及加工方法 2、发光字线材 3、发光字控制单元 4、发光字变电箱 三、发光字前期设计 1、绘画字体并排孔 2、制作效果图 3、绘制施工图 四、发光字制作和组装 1、LED灯串安装插式及配线 2、控制单元的组装

发光字制作流程

五、发光字现场施工 1、招牌的安装 2、电力系统的安装 六、完成发光字案例

一、LED灯串产品介绍

1、LED灯串产品的概述

LED灯串产品，是采用先进的LED半导体芯片作为发光组件，通过科学的防水处理处理，使发光字安装方便,有效降低安装成本，大大提升品质，减少不良损耗， LED灯座双向取、装，让维护变得简单，彻底解决LED工程维护难的问题，是取代传统夜景照明和装饰的换代产品，是一种环保节能、科技含量很高、简洁明亮、亮化装饰及照明光源，专门用于立体字内的发光、各种标识、景观

气动开槽机,手动开槽机,全自动开槽机,数显开槽机,数控开槽机

1、LED亚克力平面发光字：350—550元/平方

①亚克力围边：面板是亚克力板经雕刻切割，边采用亚克力板围边，底板用雪弗板也叫PVC；（不适合做大字，不牢固）

②PVC围边：面板是亚克力板经雕刻切割，底板用雪弗板也叫PVC；（最差的工艺，较少人使用，不适合做大字）

优点：透光性好，制作工艺较为简单，周期短。

③镀锌板烤漆围边，底板采用镀锌板经等离子切割，底板和围边采用锡焊或氩焊，打磨，烤漆而成（适合做大字，牢固）

想确保字的外壳光亮如新，经久耐用，不掉色，建议采用静电喷塑工艺。比烤漆要牢固的多，缺点是颜色没有油漆那么丰富。

2、LED亚克力吸塑发光字：350-550平方（面板是吸塑，外壳为镀锌板烤漆，采用等离子切割工艺，烤漆分为进口漆，国产漆，喷塑，材料厚度，光源食人 鱼和草帽，安装等各种因素都涉及到价格的高低）

优点：透光性好，制作较为复杂，周期长，牢固性能较好，适合做大字，工程。

3、LED树脂发光字（液态发光字）：550-800元/平方（面板及外壳采用不饱和树脂浇注，光源可选食人鱼和草帽，密封性好，颜色可以根据需要调配，可以制作一些特殊的发光字效果：如：黑发白、黑发红、金色、银色等）

优点：透

发光字制作流程

LED发光字制作流程

目 录

一、LED灯串产品介绍及比较 1、LED灯串产品的概述 2、LED产品的应用范围 3、LED防水灯串的描述及特点 4、LED产品性能参数

5、LED照明与普通霓虹灯照明运营成本比较 6、户外广告载体性能比较 二.LED发光字相关材料介绍 1、发光字字体材料及加工方法 2、发光字线材 3、发光字控制单元 4、发光字变电箱 三、发光字前期设计 1、绘画字体并排孔 2、制作效果图 3、绘制施工图 四、发光字制作和组装 1、LED灯串安装插式及配线 2、控制单元的组装

发光字制作流程

五、发光字现场施工 1、招牌的安装 2、电力系统的安装 六、完成发光字案例

一、LED灯串产品介绍

1、LED灯串产品的概述

LED灯串产品，是采用先进的LED半导体芯片作为发光组件，通过科学的防水处理处理，使发光字安装方便,有效降低安装成本，大大提升品质，减少不良损耗， LED灯座双向取、装，让维护变得简单，彻底解决LED工程维护难的问题，是取代传统夜景照明和装饰的换代产品，是一种环保节能、科技含量很高、简洁明亮、亮化装饰及照明光源，专门用于立体字内的发光、各种标识、景观

外露LED发光字即铁皮字，不锈钢字，铝字，钛金字表面冲孔装上LED单颗防水灯串。外露LED发光字的制作材料常用的有：亚克力板，镀锌板，不锈钢，钛金板。 ●一、LED外露发光字的制作过程：

1、大字先把整张的板材用机床冲好孔（根据LED的大小来定孔径）； 2、把刻好的字焊接立体边（和烤漆字的做法一样）； 3、打磨字的边角,不要有毛刺； 4、烤漆处理；

5、装LED灯防水灯串（就是用现在很多厂家做好的每颗灯用橡胶套做好了防水处理的连接好的灯串，这种方式的也比较容易维护）。 如果使用自动冲孔设备，则生成设备所需要的文件格式保存。使用手工钻孔则需要用刻绘机将排孔图1：1的打印出来，将绘图纸其贴在铁皮表面，用手电钻对应钻孔；注：使用这种方法进行排孔速度比较快，但孔的排列没有规则，无层次感。目前发光字辅助系统软件已经集成外露发光字的自动排孔功能。同时目前的单孔灯由于容易坏，质量不稳定，采用四眼灯模组的冲孔发光字、LED外露灯珠字越来越多，对于四眼灯的排孔而言，除了需要进行合理的布孔外，还需要旋转四眼灯的方向使其和发光字的轮廓平行。如果说前面的单孔还可以手工排布的话，这个四眼灯的排孔手工就极为耗时了。而发光字辅助系统软件已经集成四眼灯模组的智能排孔功能。

体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导至发光的现象，它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。如磷光与荧

产生 激发态的分布按能量的高低可以分为三个区域。低于禁带宽度的激发态主要是分立中心的激发态。关于这些激发态能谱项及其性质的研究，涉及到杂质中心与点阵的相互作用，可利用晶体场理论进行分析。随着这一相互作用的加强，吸收及发射谱带都由窄变宽，温度效应也由弱变强，特别是猝灭现象变强，使一部分激发能变为点阵振动。在相互作用较强的情况下，激发态或基态都只能表示中心及点阵作为一个统一系统的状态。通常用位形坐标曲线[1]表示。电子跃迁一般都在曲线的极小值附近发生。但是，近年关于过热发光的研究，证明发光也可以从比较高的振动能级起始，这在分时光谱中可得到直观的图像，反映出参与跃迁的声子结构。

接近禁带宽度的激发态是比较丰富的，包括自由激子、束缚激子及施主-受主对等。当激发密度很高时,还可出现激子分子，而在间接带隙半导体内甚至观察到电子－空穴液滴。 激子又可以和能量相近的光子耦合在一起,形成电磁激子(excito