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Micro LED综述文章学习笔记

来源:LED  编辑:LED  日期:2020年09月21日

发光二极管(Light Emitting Diode)简称LED,是一种会发光的半导体组件且具备二极管的电子特性。本篇文章将先容下LED的基础常识。

工作原理

发光二极管核心是二极管的空穴和电子在电压作用下从电极流向PN结。当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光的形式释放出能量。如下所示:

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LED根据不同的使用材料,发出不同的颜色(发光波长)。下图是可见光的波长分布:

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白色光是复合产生的,下面是常用的两种方法。

1. 蓝色LED+黄色荧光体

蓝色LED与其辅助色即黄色荧光体组合,获得白色光。该方式与其他方式相比,结构简单、效率高,因此目前已成为主流。

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1. RGB复合得到

光的三基色通过配合可以得到任何颜色的光,该方式比起照明用途,更多的用于全彩LED显示设备。

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LED分类与种类

· 直插式

按外观分类:一般圆柱型外观有3mm,5mm,8mm等。

一般根据引脚长短区分正负极(长正短负)。

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· 表贴式

根据外形分类:0402,0603,0805,1206,3030,3528,5050等等。

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电学特性

· 伏安特性

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1. A点是开启电压,电压开启点以前是截止状态。从A点以后随着电压的升高,电流以指数形式增加。

2. AC段为正向工作区,LED与普通二极管正向导通电压要高一般大于1V。下图是不同颜色在20mA工作电流下正向导通电压。

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1. 正向导通电流:正常情况下不应超过最大值的60%。

2. 最大反向电压:当加载反向电压超过一定值后,LED将会烧毁。

3. 反向漏电流:正向电压下,反向漏电刘是少子的运动很小,一般<10uA。反向漏电流越小,说明LED单向导电性越小。

4. 功耗:正向导通电流*正向导通电压即为消耗功率。应保证小于最大允许功率。

 

光学特性

· 发光强度

表示从特定方向观测到的亮度。单位为cd(坎德拉)。
比较光强时需要特别注意指向角,光强是指单位立体角内发出的光通量。透镜作为LED封装的组成部分可以向特定方向集中光输出(用透镜集光),即使光输出小也能集光,因此光强变大。比较技术资料时,需要根据指向角和光强进行判断。

· 光通量

指从光源发射出来的全部光量。单位为lm(流明)。

· 峰值波长 λP[nm]

LED发出的光谱输出值最高的波长,单位为nm(纳米)。
设计LED时采用峰值波长进行设计,但实际用人眼比较波长时使用主波长进行比较。

· 主波长 λD[nm]

LED一般用波长表示颜色。主波长相当于眼睛看到的颜色所对应的波长,与发光波长的峰值波长有差异。

· 色度坐标 x, y:

L指用二维正交坐标系表示LED发光颜色的刺激值,一般使用x y坐标系。

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· 指向角

表示LED光辐射的范围。单位为 “度” 。 将封装倾斜观察光输出时,用于判断从输出的极限值位置能观测多大角度。将输出达到峰值一半时的角度乘以2倍(从正面看时相当于左右端)的值叫做指向角。

 

LED电路

1. 串联电路

LED以恒压驱动方式串联点亮时,通常如下图所示,电路中包含与LED串联的电阻,用于控制电流。限流电阻值由正向电压和电流计算所得。

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1. 并联电路

LED以恒压驱动方式并列排列时,建议给每列LED加入控制电阻。

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