杜 彬，史建衛(wèi)，王玲，萬超

(1. 中國電器科學(xué)研究院有限公司，廣東 廣州510300；2. 深圳市艾貝特電子科技有限公司，廣東 深圳518103)

LED 是由Ⅲ-Ⅳ族化合物等半導(dǎo)體制成，其核心是PN 結(jié)，它具有一般P-N 結(jié)的I-N 特性，即正向?qū)ǚ聪蚪刂?，擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性，在正流子一部分與多數(shù)載流子復(fù)合而發(fā)光，由紅色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)色及橙色光等組成，見圖1。

1 LED 相關(guān)性能參數(shù)

LED 具備PN 結(jié)型器件的電學(xué)特性（包括I-V 特性、C-V 特性等）、光學(xué)特性（光譜響應(yīng)特性、發(fā)光光強(qiáng)指向特性、時(shí)間特性等）和熱學(xué)特性。

圖1 LED RGB 三色

1.1 I-V 特性

I-V 特性表征LED 芯片PN 結(jié)制備性能主要參數(shù)，具有非線性、整流性質(zhì)，單向?qū)щ娦裕赐饧诱珘罕憩F(xiàn)低接觸電阻，反之為高接觸電阻。當(dāng)V＞VF的正向工作區(qū)，IF隨VF指數(shù)上升；當(dāng)V =-VR= -5 V 時(shí)，GaP IF為0，GaN IF為10 μA；當(dāng)V＜-VR反向擊穿區(qū)，則出現(xiàn)IR突然增加而出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。由于所用化合物材料種類不同，各種LED 的反向擊穿電壓VR也不同。

圖2 LED I-V 特性曲線

1.2 C-V 特性

小功率LED 芯片尺寸主要有228.6 μm×228.6 μm、254.0 μm ×254.0 μm、279.4 μm ×279.4 μm 及304.8 μm×304.8 μm 四種規(guī)格，故PN結(jié)面積大小不一，使其結(jié)電容（零偏壓）為勢壘電容Cb與擴(kuò)散電容Cd之和，即PN 結(jié)的結(jié)電容Cj=Cb+Cd≈n+pf 左右，C-V 特性呈二次函數(shù)關(guān)系，圖3 為1 MHz 交流信號(hào)用C-V 特性測試儀測得。

1.3 極限功耗Pm

圖3 LED C-V 特性曲線

LED 正常工作于正偏置狀態(tài)，正向電流流過，電場做功一部分轉(zhuǎn)化為光能，還有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化成熱能，引起PN 結(jié)發(fā)熱使結(jié)溫上升。若結(jié)溫為Tj、外部環(huán)境溫度為Ta，則當(dāng)Tj> Ta時(shí)，內(nèi)部熱量借助管座向外傳熱，耗散功率可表示為P=UF×IF=KT(Tj- Ta)。當(dāng)結(jié)溫上升到達(dá)其最大允許值Pm時(shí)，LED 的耗散功率就不允許再增加了，這時(shí)的功率就是極限功耗。實(shí)際上結(jié)溫受發(fā)熱與散熱兩個(gè)因素的影響，耗散功率的增加使結(jié)溫上升，而環(huán)境溫度的降低有利于散熱使結(jié)溫降低。因此，Pm在不同環(huán)境溫度情況下有不同值。20～25 ℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)，Pm是一常數(shù)；當(dāng)環(huán)境溫度超過25 ℃時(shí)，隨溫度的上升，Pm明顯下降，直至85 ℃環(huán)境溫度達(dá)到最大允許結(jié)溫。

1.4 極限工作電流IFm

極限工作電流是由極限功耗而引起的參數(shù)。當(dāng)LED 處于正偏置時(shí)，其正向電壓的變化很小，引起耗散功率增加的原因是正向電流的增加。因此，對(duì)耗散功率的限制就可以轉(zhuǎn)化為對(duì)正向電流的限制。根據(jù)電路關(guān)系可知正向電流的限制值IFm有與Pm類似的隨環(huán)境溫度變化而變化的規(guī)律。

1.5 響應(yīng)時(shí)間

響應(yīng)時(shí)間表征某一顯示器跟蹤外部信息變化的快慢。現(xiàn)有幾種顯示：LCD 約1×10-3～1×10-5s，CRT、PDP、LED 都達(dá)到1×10-6～1×10-7s（μs 級(jí)）。

響應(yīng)時(shí)間從使用角度看是LED 點(diǎn)亮與熄滅所延遲的時(shí)間，即圖4 中tr、tf，圖中t0值很小，可忽略。響應(yīng)時(shí)間主要取決于載流子壽命、器件的結(jié)電容及電路阻抗。點(diǎn)亮?xí)r間tr是指接通電源使發(fā)光亮度達(dá)到正常的10%開始，一直到發(fā)光亮度達(dá)到正常值的90%所經(jīng)歷的時(shí)間。LED 熄滅時(shí)間tf是指正常發(fā)光減弱至原來的10%所經(jīng)歷的時(shí)間。不同材料制得的LED 響應(yīng)時(shí)間各不相同，如GaAs、GaAsP、GaAlAs 其響應(yīng)時(shí)間均<1×10-9s，GaP 為1×10-7s。因此它們可用在10～100 MHz 高頻系統(tǒng)。

圖4 LED 響應(yīng)時(shí)間

1.6 光通量F

光通量F 是表征LED 總的輸出光并被人眼感知的輻射能量，它標(biāo)志器件的性能優(yōu)劣。F 為LED 向各方向發(fā)光的能量之和，它與工作電流直接有關(guān)。隨著電流增加，LED 光通量隨之增大?？梢姽釲ED 的光通量單位為流明（lm）。

LED 向外輻射的功率，即光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流源大小有關(guān)。目前單色LED 的光通量最大約1 lm，白光LED 的F ≈1.5～1.8 lm（小芯片），對(duì)于1 mm×1 mm 的功率級(jí)芯片制成白光LED，其F=18 lm。

1.7 發(fā)光法向光強(qiáng)及其角分布

發(fā)光強(qiáng)度（法向光強(qiáng)）是表征發(fā)光器件發(fā)光強(qiáng)弱的重要性能，是指單色光源（波長555 nm）在給定方向（該方向上輻射強(qiáng)度為1/683 W/sr）上的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向上的光強(qiáng)度。該量的符號(hào)為I，單位為坎德拉（cd），其他單位有燭光，支光。LED 發(fā)光強(qiáng)度小，所以發(fā)光強(qiáng)度常用mcd 作單位，1 cd=1 000 mcd。

LED 大量應(yīng)用要求是圓柱、圓球封裝，由于凸透鏡的作用，故都具有很強(qiáng)指向性：位于法向方向光強(qiáng)最大，其與水平面交角為90°。當(dāng)偏離正法向不同θ 角度時(shí)，光強(qiáng)也隨之變化。圖5 為發(fā)光強(qiáng)度的角分布I-θ，描述LED 發(fā)光在空間各個(gè)方向上光強(qiáng)分布。發(fā)光強(qiáng)度隨著不同封裝形狀而強(qiáng)度依賴角方向，當(dāng)發(fā)光強(qiáng)度值降為一半時(shí)，其方向與發(fā)光軸向的夾角，稱為半值角或半功率角，半值角的2 倍為視角。半值角是考核封裝效果的指標(biāo)之一，主要取決于封裝的工藝（包括支架、模粒頭、環(huán)氧樹脂中添加散射劑與否）。為獲得高指向性的角分布，一般要求：LED 管芯位置離模粒頭遠(yuǎn)些；使用圓錐狀即子彈頭模粒頭；封裝的環(huán)氧樹脂中勿加散射劑。常見幾種封裝，橢圓型水平/垂直方向上的半值角有90°/50°、105°/55°；正圓型半值角有15°（高指向型）、30°（標(biāo)準(zhǔn)型） 和50°（散射型）；表貼型半值角為120°。

圖5 發(fā)光方向及其角分布I-θ

1.8 發(fā)光亮度（灰度）L

亮度是LED 發(fā)光性能又一重要參數(shù)，具有很強(qiáng)方向性。其正法線方向的亮度Bo=Io/A，指定某方向上發(fā)光體表面亮度等于發(fā)光體表面上單位投射面積在單位立體角內(nèi)所輻射的光通量，用L 表示，單位為cd/m2。

若光源表面是理想漫反射面，亮度B0與方向無關(guān)為常數(shù)。從地面看太陽表面亮度約為14×108cd/m2，晴朗的藍(lán)天和熒光燈的表面亮度約為7 000 cd/m2，室外LED 顯示屏須達(dá)到4 000 cd/m2以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果，普通室內(nèi)LED 最大亮度在700～2 000 cd/m2。

LED 亮度與外加電流密度有關(guān)，如圖6 所示，一般J0（電流密度）增加B0（亮度）也近似增大。另外，亮度還與環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度升高，ηc（復(fù)合效率）下降，B0減小。當(dāng)環(huán)境溫度不變，電流增大足以引起PN 結(jié)結(jié)溫升高，溫升后，亮度呈飽和狀態(tài)。

圖6 LED 亮度與外加電流密度關(guān)系

1.9 照度E

照度是光通量與被照面之比值，單位為勒克斯（lx），1 lx 之照度為1 lm 之光通量均勻分布在面積為1 平方米之區(qū)域。夏季陽光強(qiáng)烈的中午地面照度約5 000 lx，冬天晴天時(shí)地面照度約為2 000 lx，晴朗的月夜地面照度約0.2 lx。

有時(shí)為了充分利用光源，常在光源上附加一個(gè)反射裝置，使得某些方向能夠得到比較多的光通量，以增加這一被照面上的照度，例如汽車前燈、手電筒、攝影燈等。生活中的照度，一般黑夜0.001～0.02 lx，月夜0.02～0.3 lx，陰天室內(nèi)5～50 lx，陰天室外50～500 lx，晴天室內(nèi)100～1 000 lx，夏季中午太陽光下約為1×109 lx，閱讀書刊時(shí)所需50～60 lx，家用攝像機(jī)標(biāo)準(zhǔn)為1 400 lx。

多照明下，平均照度Eav=(光源光通量)×(CU)×(MF)÷照射區(qū)域面積=（準(zhǔn)xNxCUxMK）÷A，其中Eav為平均照度，準(zhǔn)為光通量，CU為利用系數(shù)，一般室內(nèi)取0.4，室外取0.3，MK為維護(hù)系數(shù)，一般取0.7～0.8，N 為燈具數(shù)量，A 為面積，單位為m2。

一般主動(dòng)發(fā)光體采用發(fā)光強(qiáng)度單位燭光CD，如白熾燈、LED 等；反射或穿透型的物體采用光通量單位流明lm，如LCD 投影機(jī)等；而照度單位勒克司lx，一般用于攝影等領(lǐng)域。三種衡量單位在數(shù)值上是等效的，但需要從不同的角度去理解。比如：如果說一部LCD 投影機(jī)的亮度（光通量）為1 600 lx，其投影到全反射屏幕的尺寸為1 m2（60英寸），則其照度為1 600 lx，假設(shè)其出光口距光源1 cm，出光口面積為1cm2，則出光口的發(fā)光強(qiáng)度為1 600CD，而真正的LCD 投影機(jī)由于光傳播的損耗、反射或透光膜損耗、光線分布不均勻，亮度將大打折扣，一般有50%的效率就很好了。

1.10 發(fā)光效率和視覺靈敏度

LED 效率有內(nèi)部效率（PN 結(jié)附近由電能轉(zhuǎn)化成光能的效率）與外部效率（輻射到外部的效率），前者只是用來分析和評(píng)價(jià)芯片優(yōu)劣的特性。

1.10.1 發(fā)光效率

LED 光電最重要特性是用輻射出光能量（發(fā)光量）與輸入電能之比，即發(fā)光效率。量子效率η=發(fā)射的光子數(shù)/PN 結(jié)載流子數(shù)=(e/hcI)∫λPλdλ。若輸入能量為W=UI，則發(fā)光能量效率ηP=P/W；若光子能量hc=ev，則η≈ηP，則總光通F =(F/P)P=KηPW，式中K=F/P。

1.10.2 視覺靈敏度

使用照明與光度學(xué)中的一些參量。人的視覺靈敏度在λ=555 nm 處有一個(gè)最大值680 lm/W。若視覺靈敏度記為Kλ，則發(fā)光能量P 與可見光通量F 之間關(guān)系為P=∫Pλdλ，F(xiàn)=∫KλPλdλ。

1.10.3 流明效率

LED 的光通量F/外加耗電功率W=KηP。它是評(píng)價(jià)具有外封裝LED 特性，LED 的流明效率高指在同樣外加電流下輻射可見光的能量較大，故也叫可見光發(fā)光效率。表1 為幾種常見LED 流明效率（可見光發(fā)光效率）。

品質(zhì)優(yōu)良的LED 要求向外輻射的光能量大，向外發(fā)出的光盡可能多，即外部效率要高。事實(shí)上，LED 向外發(fā)光僅是內(nèi)部發(fā)光的一部分，總發(fā)光效率應(yīng)為：η=ηiηcηe，式中ηi向?yàn)镻、N 結(jié)區(qū)少子注入效率，ηc為在勢壘區(qū)少子與多子復(fù)合效率，ηe為外部出光（光取出效率）效率。見表1。

表1 常見LED 流明效率

由于LED 材料折射率很高ηi≈3.6，當(dāng)芯片發(fā)出光在晶體材料與空氣界面時(shí)（無環(huán)氧封裝）若垂直入射，被空氣反射，反射率為(n1-1)2/(n1+1)2 =0.32，反射出的占32%，鑒于晶體本身對(duì)光有相當(dāng)一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。為了進(jìn)一步提高外部出光效率，ηe可采取以下措施：

（1）用折射率較高的透明材料（環(huán)氧樹脂n =1.55 并不理想）覆蓋在芯片表面；

（2）把芯片晶體表面加工成半球形；

（3）用Eg大的化合物半導(dǎo)體作襯底以減少晶體內(nèi)光吸收。

有人曾經(jīng)用n= 2.4～2.6 的低熔點(diǎn)玻璃成分As-S(Se)-Br(I)且熱塑性大的材料作封帽，可使紅外GaAs、GaAsP、GaAlAs 的LED 效率提高4～6 倍。

1.11 顯色性

原則上，人造光線應(yīng)與自然光線相同，使人的肉眼能正確辨別事物的顏色，當(dāng)然，這要根據(jù)照明的位置和目的而定。光源對(duì)物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性。通常叫做“顯色指數(shù)”（Ra）。顯色性是指事物的真實(shí)顏色（其自身色澤）與某一標(biāo)準(zhǔn)光源下所顯示的顏色關(guān)系。Ra 值的確定，是將DIN6169 標(biāo)準(zhǔn)中定義的8 種測試顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源和被測試光源下做比較，色差越小則表明被測光源顏色的顯色性越好。Ra 值為100 的光源表示，事物在其燈光下顯示出來的顏色與在標(biāo)準(zhǔn)光源下一致。

1.12 色溫

色溫單位開爾文（K），指當(dāng)光源所發(fā)出的顏色與“黑體”在某一溫度下輻射的顏色相同時(shí)，“黑體”的溫度就稱為該光源的色溫，且溫度越高，光譜中藍(lán)色的成份則越多，而紅色的成份則越少。例如，白熾燈的光色是暖白色，其色溫表示為2 700 K，而日光色熒光燈的色溫表示方法則是6 000 K。

1.13 發(fā)光峰值波長及其光譜分布

LED 發(fā)光強(qiáng)度或光功率輸出隨著波長變化而不同，繪成一條光譜分布曲線。當(dāng)此曲線確定之后，器件的有關(guān)主波長、峰值波長、譜線寬度等相關(guān)色度學(xué)參數(shù)亦隨之而定。

1.13.1 主波長

有的LED 發(fā)光不單是單一色，即不僅有一個(gè)峰值波長，甚至有多個(gè)峰值，并非單色光。為此描述LED 色度特性而引入主波長。主波長就是人眼所能觀察到的，由LED 發(fā)出主要單色光的波長。單色性越好，則λp也就是主波長。如GaP 材料可發(fā)出多個(gè)峰值波長，而主波長只有一個(gè)，它會(huì)隨著LED 長期工作，結(jié)溫升高而主波長偏向長波。一般情況下發(fā)光波長隨溫度變化為0.2～0.3 nm/℃，光譜寬度隨之增加，影響顏色鮮艷度。

1.13.2 峰值波長

無論什么材料制成的LED，都有一相對(duì)光強(qiáng)度最強(qiáng)處（光輸出最大），與之相對(duì)應(yīng)有一個(gè)波長，此波長叫峰值波長，用λp表示。只有單色光才有λp波長。

1.13.3 譜線寬度

在LED 譜線的峰值兩側(cè)±Δλ 處，存在兩個(gè)光強(qiáng)等于峰值一半的點(diǎn)，此兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)λp- Δλ，λp+Δλ 之間寬度叫譜線寬度，也稱半功率寬度或半高寬度。半高寬度反映譜線寬窄，即LED 單色性的參數(shù)，LED 半寬小于40 nm。

LED 的光譜分布與制備所用化合物半導(dǎo)體種類、性質(zhì)及PN 結(jié)結(jié)構(gòu)（外延層厚度、摻雜雜質(zhì)）等有關(guān)，而與器件的幾何形狀、封裝方式無關(guān)。圖7 繪出幾種由不同化合物半導(dǎo)體及摻雜制得LED 光譜響應(yīng)曲線，其中LED 光譜分布曲線中，1 為藍(lán)光In-GaN/GaN LED，發(fā)光譜峰λp=460～465 nm；2 為綠光GaP:N LED，發(fā)光譜峰λp=550 nm；3 為紅光GaP:Zn-O LED，發(fā)光譜峰λp=680～700 nm；4 為紅外GaAs 光敏光電管，發(fā)光譜峰λp=910 nm；5 為Si光電二極管，通常作光電接收用，6 為標(biāo)準(zhǔn)鎢絲燈。

圖7 LED 光譜分布曲線

1.14.4 熱學(xué)特性

LED 的光學(xué)參數(shù)與PN 結(jié)結(jié)溫有很大的關(guān)系。一般工作在小電流IF<10 mA 或者10～20 mA時(shí)，長時(shí)間連續(xù)點(diǎn)亮LED 溫升不明顯。若環(huán)境溫度較高，LED 的主波長或λp就會(huì)向長波長漂移，Bo也會(huì)下降，尤其是點(diǎn)陣、大顯示屏的溫升對(duì)LED 的可靠性、穩(wěn)定性影響很大，應(yīng)專門設(shè)計(jì)散射通風(fēng)裝置。

LED 的主波長隨溫度關(guān)系可表示為λp(T')=λ0(T0)+ΔTg×0.1 nm/℃，每當(dāng)結(jié)溫升高10 ℃，則波長向長波漂移1 nm，且發(fā)光的均勻性、一致性變差。這對(duì)于作為照明用的燈具光源要求小型化、密集排列以提高單位面積上的光強(qiáng)、光亮度設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)注意用散熱好的燈具外殼或?qū)ｉT通用設(shè)備、確保LED 長期工作。

除此之外，當(dāng)正向電流流經(jīng)PN 結(jié)，發(fā)熱性損耗使結(jié)區(qū)產(chǎn)生溫升，在室溫附近，溫度每升高1℃，LED 的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)地減少1%左右。封裝散熱時(shí)保持色純度與發(fā)光強(qiáng)度非常重要，以往多采用減少其驅(qū)動(dòng)電流的辦法，降低結(jié)溫，多數(shù)LED 的驅(qū)動(dòng)電流限制在20 mA 左右。

1.15.1 壽命

LED 發(fā)光亮度隨著長時(shí)間工作而出現(xiàn)光強(qiáng)或光亮度衰減現(xiàn)象為老化，如圖8 所示。器件老化程度與外加恒流源的大小有關(guān)，可描述為Bt=Bo×e-t/τ，其中Bt為t 時(shí)間后的亮度，Bo為初始亮度。通常把亮度降到Bt=1/2Bo所經(jīng)歷的時(shí)間t 稱為二極管的壽命。測定t 要花很長的時(shí)間，通常以推算求得壽命。測量方法為給LED 通以一定恒流源，點(diǎn)燃1×103～1×104h 后，先后測得Bo、Bt= 1 000～10 000，代入計(jì)算式求出τ；再把Bt=1/2Bo代入，可求出壽命t。

圖8 LED 發(fā)光亮度與時(shí)間變化關(guān)系

長期以來認(rèn)為LED 壽命為1×106 h，這是指單個(gè)LED 在IF=20 mA 下。隨著功率型LED 開發(fā)應(yīng)用，國外學(xué)者認(rèn)為以LED 的光衰減百分比數(shù)值作為壽命依據(jù)。如LED 的光衰減為原來35%，壽命>6 000 h。國內(nèi)行業(yè)通常用光衰至70%所需的時(shí)間來定義LED 光源的壽命，即L70。大功率LED 發(fā)熱量更大，光衰會(huì)讓亮度不斷降低，所以要求遠(yuǎn)離發(fā)熱源并要求表面溫度控制在60 ℃以內(nèi)，一旦降到原來亮度的50%以下就不可用。LED 隨著電流的增加和溫度的升高，它的使用壽命會(huì)成某個(gè)曲線下降，特別是反向漏電流會(huì)隨溫度升高，漏電會(huì)明顯增加，導(dǎo)致LED 壽命衰減很快。

2 LED 光源特點(diǎn)

以照明為例，LED 照明燈在能耗、可靠性及壽命均優(yōu)于傳統(tǒng)燈，詳見表2。作為第三代半導(dǎo)體照明光源，LED 光源有很多優(yōu)點(diǎn)。

（1）光效率高：光譜幾乎全部集中于可見光頻率，效率可以達(dá)到80%～90%。而光效差不多的白熾燈可見光效率僅為10%～20%。

（2）光線質(zhì)量高：由于光譜中沒有紫外線和紅外線，故沒有熱量，沒有輻射，屬于典型的綠色照明光源。

表2 LED 燈與傳統(tǒng)燈性能對(duì)比

（3）能耗?。盒」β蔐ED 一般在0.05 W 左右，以其作為光源，在同樣亮度下耗電量僅為普通白熾燈的1/10。

（4）響應(yīng)時(shí)間短：白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED 燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)；

（5）壽命長：光通量衰減到70%的標(biāo)準(zhǔn)壽命是10 萬h。一個(gè)半導(dǎo)體燈正常情況下可以使用50年，即使長命百歲的人，一生最多也就用2 只燈。

（6）適用性強(qiáng)：每個(gè)單元LED 小片是3～5 mm的正方形，可制備成各種形狀的器件，且適合于易變的環(huán)境。

（7）可靠耐用：沒有鎢絲、玻殼等易損部件，非正常報(bào)廢率很小，維護(hù)費(fèi)用極為低廉。

（8）安全：單位工作電壓大致在3 V 左右，工作電流在20 mA 左右。

（9）綠色環(huán)保：廢棄物可回收，沒有污染，不像熒光燈一樣含有汞成分。

LED 光源的缺點(diǎn)：

（1）單向性：LED 光源具有單向性，只能照亮一個(gè)方向，相比傳統(tǒng)點(diǎn)光源投射出照亮一個(gè)空間不容易，暫時(shí)更適合用作道路燈或手電。

（2）單個(gè)功率低：市面上的單體LED 功率一般在5 W 以下，還沒有出現(xiàn)更大功率的LED，這是目前LED 難以成為照明首選的最大瓶頸。

（3）價(jià)格高：價(jià)格是LED 難以成為照明的主要因素，目前單體黃色LED 大約0.6 元/ 個(gè)，綠色與藍(lán)色單體LED 在1.8 元/ 個(gè)左右，白色LED 的價(jià)格達(dá)到了2.2～5.5 元/ 個(gè)；如果將幾十個(gè)單體LED 組合，其成本將大大增加。

（4）顯色指數(shù)低：在LED 照射下顯示的顏色沒有白熾燈真實(shí)。

（5） 需嚴(yán)格控制溫度：LED 是一種半導(dǎo)體材料，具有PN 結(jié)，由于高亮二極管的功率相對(duì)比較大，所以與功率半導(dǎo)體器件相同，需要考慮散熱問題，結(jié)溫過高會(huì)直接影響LED 的壽命，并且會(huì)增大LED 光衰，情況嚴(yán)重的會(huì)將LED 燒壞。

3 LED 分類及選用

3.1 LED 的分類

3.1.1 按發(fā)光顏色分

主要包括紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片?，F(xiàn)在還沒有直接可以發(fā)白光的商用化芯片，一般采用藍(lán)光芯片激發(fā)熒光粉產(chǎn)生白光的方式實(shí)現(xiàn)。

3.1.2 按封裝方式及出光面特征分

按照封裝方式，LED 封裝主要有直插封裝、表面貼裝、扁平封裝（食人魚）及模塑灌封（大功率）幾類。直插封裝又包括方型、圓形、矩形、橢圓形，圓形封裝按直徑又包括準(zhǔn)2 mm、準(zhǔn)3 mm、準(zhǔn)4.4 mm、準(zhǔn)5 mm、準(zhǔn)8 mm、準(zhǔn)10 mm、準(zhǔn)12 mm 及準(zhǔn)20 mm，國外通常把準(zhǔn)3 mm 的發(fā)光二極管記作T-1，把 準(zhǔn)4.4 mm 的記作T-1（1/4），把 準(zhǔn)5 mm 的記作T-1（3/4）。表面貼裝又包括Hi-Power、Top View、Side View 等。

3.1.3 按發(fā)光二極管支架及透鏡材料分

支架材料包括全環(huán)氧封裝（LCP/PPA）、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。金屬底座塑料反射罩式封裝是一種節(jié)能指示燈，適作電源指示用；陶瓷底座環(huán)氧封裝具有較好的工作溫度性能，引腳可彎曲成所需形狀，體積小。透鏡材料主要包括硅膠、PMMA、PC 及玻璃透鏡四大類。

3.1.4 按發(fā)光管透鏡膠色分

根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管可做指示燈用。

3.2 LED 燈珠的選擇

LED 芯片發(fā)光必須由外界通入電流，因此一般會(huì)把尺寸很小的芯片黏貼在特定的支架上（或稱導(dǎo)線架）并以金屬線或焊錫等材料連接芯片正負(fù)兩極，后用高分子材料包覆，即為封裝制程，后成為常見的顆顆LED 燈珠。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還會(huì)視所需把數(shù)顆LED 燈珠組裝成模組，再與其它功能模組組合成終端產(chǎn)品。

好的產(chǎn)品，對(duì)于LED 燈珠的選擇非常重要，可從以下幾個(gè)方面去考慮。

3.2.1 LED 芯片尺寸考慮的指標(biāo)

大功率LED 的芯片尺寸主要有609.6 μm，965.2 μm，1143.0 μm 和1397.0 μm 等 四 種 規(guī)格，350 mA 燈珠多使用965.2 μm 尺寸的芯片，700 mA 燈珠多使用1143.0 μm 或1397.0 μm 尺寸的芯片。一般來說芯片尺寸越大，電性效果越好，穩(wěn)定性高，亮度可以做得越高，能應(yīng)用的場合越高端，相應(yīng)的價(jià)格越貴。1143.0 μm 方片1 W能做到110～120 lm，還可做到3 W（160～180 lm）；965.2 μm 方片1 W 可做 到90～100 lm，但以80～90 lm 為主，室內(nèi)照明多選擇965.2 μm，但高端應(yīng)用多選擇1143.0 μm ；609.6 μm 方片1 W 能做到70～80 lm，但實(shí)際上60 lm 比較合適，亮度太高，容易死燈，燒壞。若使用小芯片封裝LED燈珠，但規(guī)格標(biāo)識(shí)為較大的額定電流，以達(dá)到提高額定功率，這種情況會(huì)造成LED 燈珠的光衰比較嚴(yán)重。

3.2.2 LED 燈珠的散熱結(jié)構(gòu)分析

LED 支架熱沉不同，主要是指芯片到鋁基板的散熱通道，有銅、鐵、陶瓷、塑料、玻璃等材質(zhì)，需要認(rèn)真研究LED 燈珠的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。LED 燈珠的傳熱是一個(gè)熱傳導(dǎo)的過程，先經(jīng)過芯片傳導(dǎo)到熱沉，再由熱沉傳導(dǎo)到鋁基板，陶瓷基板熱沉的熱阻可做到6 ℃/W，有的甚至更低；而塑料材質(zhì)的熱沉導(dǎo)熱能力相對(duì)比較差，如常用的3528 封裝的燈珠，散熱問題是比較難處理的；又如很多插件的LED 燈珠使用的是鐵材質(zhì)的管腳，導(dǎo)熱能力就更差，光衰非常嚴(yán)重。目前很難用儀器直接測量LED 結(jié)溫，基本上是測量鋁基板的溫度，再用熱阻推算出LED 結(jié)溫，所以LED 燈珠的熱阻值非常重要。

典型的傳統(tǒng)LED 安置在能承受0.1 W 輸入功率的包封內(nèi)，其90%的熱量是由負(fù)極的引腳支架散發(fā)至PCB，再散發(fā)到空氣中。常規(guī)準(zhǔn)5 mm 型LED 封裝是將邊長0.25 mm 的正方形管芯粘結(jié)或燒結(jié)在引線支架上，管芯的正極通過球形接觸點(diǎn)與金絲，鍵合為內(nèi)引線與一條管腳相連，負(fù)極通過反射杯和引線架的另一管腳相連，然后其頂部用環(huán)氧樹脂包封。

3.2.3 LED 燈珠的一次光學(xué)透鏡材質(zhì)分析

目前透鏡材料有硅膠、PMMC、PC 及玻璃等材質(zhì)，硅膠透鏡可以進(jìn)行SMT 加工，可適合大批量生產(chǎn)，抗老化能力也比另外兩種材質(zhì)強(qiáng)，但LED 燈珠的成本相對(duì)另外兩種材質(zhì)會(huì)高10%左右。PMMC、PC 透鏡不可進(jìn)行SMT 加工，會(huì)造成透鏡脫落現(xiàn)象。值得注意的是，PMMC、PC 等硬材質(zhì)透鏡的LED 燈珠，不可以讓燈珠在成品燈具里受力，不可以把LED 燈珠的透鏡作為定位用，所以不能因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)定位問題去選擇PMMC 或PC 材質(zhì)透鏡的LED 燈珠。

3.2.4 防護(hù)等級(jí)（IP）

防護(hù)等級(jí)是指防止塵埃等固體異物觸及或沉積在燈具帶電部件上引起危險(xiǎn)，也為了防止雨水進(jìn)入燈具內(nèi)造成危險(xiǎn)的保護(hù)級(jí)別。I、P 分別代表防塵、防水，IP 后面的數(shù)字代表防護(hù)的級(jí)別高低，分別是0-6、0-8，如IP65 表示塵密、防噴水。

3.2.5 LED 燈珠光電參數(shù)的選擇

LED 燈珠的光電參數(shù)主要包括光效、光通量、發(fā)光強(qiáng)度、波長、顯色指數(shù)、色溫、色坐標(biāo)、電壓等。光效是一個(gè)很重要的參數(shù)，等于光通量除以功率，若在電流恒定的情況下（如350 mA），電壓與光效就有絕對(duì)關(guān)系，選一顆100～110 lm（假設(shè)為105 lm）的LED 燈珠，供應(yīng)商分BIN 的電壓范圍有3.0～3.2 V、3.2～3.4 V、3.4～3.6 V 電壓的LED 燈珠，可得出3.0 V 電壓的LED 燈珠光效為105/3×0.35=100 lm/W，而3.6 V 電壓的LED 燈珠光效為105/3.6×0.35=83 lm/W，兩者光效相差17 lm/W，從燈珠的光效來講，低電壓的燈珠可以達(dá)到提高整燈光效的目的。有些封裝廠家，采用降低顯色指數(shù)或偏移色坐標(biāo)的辦法來實(shí)現(xiàn)提高光通量的目的，實(shí)際應(yīng)用過程中，常發(fā)現(xiàn)相同色溫的LED 燈珠，肉眼看到的顏色不一致，特別是6 000 K 色溫的LED，有的看起來偏綠色，此時(shí)檢查LED 色品圖，其色溫坐標(biāo)位置基本上偏離6 000 K 色溫黑體軌跡較遠(yuǎn)，對(duì)于這類高光通量的燈珠，就需要評(píng)估是否能夠滿足客戶的需求。顯色指數(shù)也是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)，若只追求高的光通量，顯色指數(shù)是達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的。

3.2.6 對(duì)LED 封裝供應(yīng)商進(jìn)行驗(yàn)廠

因?yàn)長ED 對(duì)ESD、MSD 有較高的要求，所以除了常規(guī)ISO 流程驗(yàn)廠之外，還要特別注意LED封裝車間的環(huán)境狀況，一般情況生產(chǎn)車間的濕度是50%～70%，LED 芯片抗靜電大約為2 000 V，封裝LED 燈珠的車間一定要做好防靜電處理。

3.2.7 與LED 封裝廠家技術(shù)人員交流技術(shù)問題

必須與LED 封裝廠家的技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行技術(shù)交流，技術(shù)人員的能力水平，直接影響其產(chǎn)品的可靠性，LED 封裝廠家的技術(shù)人員一定要懂得如何選擇支架、芯片、硅膠等材料；生產(chǎn)過程中如何控制熒光粉、膠水等用量及比例；LED 燈珠的熱阻是如何得出的；此類問題都需要有一個(gè)符合邏輯的解答和相關(guān)的測試數(shù)據(jù)。

3.2.8 LED 燈珠老化測試

通過此項(xiàng)測試，可以對(duì)比評(píng)估不同品牌LED燈珠的壽命，LED 燈珠的壽命都很長，如何才能在短時(shí)間（如兩個(gè)月以內(nèi)）測試其光衰呢？一般封裝廠家也會(huì)做光衰測試，但其測試條件（如散熱條件，測試環(huán)境等）各不相同，無法在不同品牌之間對(duì)比光衰優(yōu)劣，很難作為選擇LED 燈珠的依據(jù)，這就需要成品廠家自身安排測試。一種簡單實(shí)用的測試方法就是把LED 燈珠焊接在鋁基板上，再把鋁基板貼在一個(gè)散熱器上，用恒流源點(diǎn)亮，定期測試其光通量，計(jì)算出光衰。

測試必須注意以下問題：

（1）恒流源供電，測試電流必須一樣，避免LED 驅(qū)動(dòng)電流不一致的干擾。

（2）散熱器結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、材質(zhì)必須是一樣的，體積不宜過大或過小，如350 mA 電流的LED 燈珠，使用20 g 到30 g 的鋁材進(jìn)行散熱較為合適，若散熱器太大，會(huì)延長老化時(shí)間，若太小的散熱器會(huì)使燈珠芯片的溫度過高（如結(jié)溫超過125 ℃），會(huì)造成芯片不可復(fù)原的損傷，達(dá)不到測試的目的。

(3)使用的電流要比燈珠供應(yīng)商推薦的電流大1.5 倍，如推薦350 mA 電流的燈珠，要使用500 mA 電流進(jìn)行老化測試，目的是縮短測試時(shí)間。

(4)控制測試的環(huán)境溫度、濕度，注意測試的架上不能有流動(dòng)的空氣。

(5)鋁基板、導(dǎo)熱硅脂等要一致。

測試燈珠的初始光通量，接下來每一個(gè)周測試一次光通量，注意色坐標(biāo)、顯色指數(shù)等指標(biāo)的變化是否在規(guī)定值以內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)光電參數(shù)中某些值發(fā)生變化，則要檢查其是否能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。LED 燈具廠家積累這些測試數(shù)據(jù)，作為選擇LED 燈珠的重要依據(jù)。

3.2.9 成品老化測試

由于LED 燈珠在不同的條件下（如LED 芯片抗電流還是抗溫度沖擊的耐受能力有所不同），光衰情況會(huì)有不一樣，故成品光衰測試非常有必要，測試的目的是驗(yàn)證LED 燈珠在實(shí)際使用時(shí)的光衰情況，此測試是一個(gè)長期（通常大于6 000 h）的過程，為了方便記錄，可以通過記錄照度的方式來記錄光衰情況。同時(shí)規(guī)定周期（如1 個(gè)月），測試其光電參數(shù)的變化情況。

3.2.10 芯片的品牌及選用

目前，可供LED 封裝廠家選擇的芯片主要有三類，如CREE 等歐美日品牌，晶元等臺(tái)灣品牌，三安等大陸品牌。使用不同芯片封裝的LED 燈珠成本也不同，而不同品牌的芯片是無法用肉眼來分別的，LED 封裝廠家有可能出現(xiàn)使用小品牌芯片冒充知名品牌芯片的情況，對(duì)于LED 燈具廠家，需要與封裝廠家建立良好的合作關(guān)系，考察其使用芯片的流程，保證購買到的是合同規(guī)定的芯片封裝的LED 燈珠。

LED 燈珠的成本很大程度影響到了成品燈具的價(jià)格。目前市面上低價(jià)位的燈珠一般選擇609.6 μm 的方片、大圓片、毛片及散晶。大圓片芯片燈珠使用較多，相對(duì)方片來說便宜很多，此類好一些的芯片也能做到90～100 lm，但由于不像方片經(jīng)過嚴(yán)格挑選，死燈、燒壞、光衰大及色差一致性不高的問題就比較多。毛片性能更差，具備了大圓片的不良外，其最大的不良就是什么顏色都有，不只是單純的色差大，在藍(lán)膜上有一些不符合正常出貨要求的晶片，也就自然成了邊片或毛片。散晶是在LED 芯片制作過程中，把一些有缺陷的或者電極有磨損的芯片分撿出來，即散晶。芯片類型選擇優(yōu)先順序?yàn)檎?guī)方片、大圓片、毛片和散晶。

3.2.11 關(guān)于LED 專利的問題

對(duì)于成品燈出口的企業(yè)，必須了解銷售市場的LED 專利問題，目前CREE、BRIDGELUX 等芯片廠家對(duì)某些大陸LED 封裝廠家有專利授權(quán)，若要規(guī)避專利問題，就需要LED 封裝廠家提供專利授權(quán)書，專利授權(quán)書包括：芯片專利和熒光粉專利。目前很多LED 燈珠供應(yīng)商在口頭上承諾專利沒有問題，但在實(shí)際遇到專利案件時(shí)，專利問題還得要LED 燈具廠家處理。

3.3 大功率LED 燈珠的選擇

大功率LED 市場前景被業(yè)界看好，但就目前來講，產(chǎn)品缺少標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量層次不齊，選用LED 燈珠依然要冷靜、科學(xué)地分析，選用性價(jià)比最好的LED 光源，其選擇需要考慮晶片質(zhì)量及大小、膠體、發(fā)光角度、波長、亮度、壽命、漏電電流以及抗靜電能力（大于700 V 才能用于LED 燈飾）等。

每一種產(chǎn)品都會(huì)有不同的設(shè)計(jì)，不同的設(shè)計(jì)適用于不同的用途，LED 燈飾的可靠性設(shè)計(jì)方面包括電氣安全、防火安全、適用環(huán)境安全、機(jī)械安全、健康安全、安全使用時(shí)間等因素。從電氣安全角度看，應(yīng)符合相關(guān)的國際、國家標(biāo)準(zhǔn)。由于LED是新產(chǎn)品，我國國家標(biāo)準(zhǔn)滯后，但提供產(chǎn)品合格的測試。具有國際安全認(rèn)證（如GS、CE、UL 等）及國家產(chǎn)品質(zhì)量合格證的LED 燈飾價(jià)格要高，因?yàn)檫@些產(chǎn)品在安全設(shè)計(jì)上是可靠的。消費(fèi)者注意的是要認(rèn)真鑒別證書的真?zhèn)?，現(xiàn)有國際安全認(rèn)證及國家產(chǎn)品合格證的廠家并不多。從健康角度看，采用無毒材料設(shè)計(jì)的產(chǎn)品價(jià)格要高，特別是室內(nèi)LED燈飾。目前采用無毒材料設(shè)計(jì)的廠家并不多，辨別的方法可以直接用鼻子去分別，有臭味的要比無臭味的價(jià)格便宜。而類似鉛、汞、鎘等有毒成分則需專業(yè)人員分析。從適用環(huán)境安全角度看，有可靠的防塵防潮設(shè)計(jì)、材料防火、防紫外線、防低溫開裂的LED 產(chǎn)品的價(jià)格要高。

3.4 LED 應(yīng)用考慮因素

如作為儀器的指示燈，可能只有單個(gè)LED，只要正常點(diǎn)亮就行。但是作為照明、顯示屏或背光源時(shí)，往往需要很多的LED 組合起來。這時(shí)要根據(jù)使用情況選用LED 多個(gè)器件組合在一起時(shí)，一般應(yīng)考慮以下問題：

（1）作為顯示屏使用的LED，因?yàn)橐暰噍^遠(yuǎn)，這時(shí)LED 的視角度要大，而且每個(gè)LED 的視角度要基本一致（相差在±3°以內(nèi)），否則肉眼會(huì)看出亮度不一致。

（2）作為背光源使用的LED，在同樣的距離時(shí)，要求光斑均勻，光斑大小要一樣，并且LED 的角度要大，這樣亮度才會(huì)均勻。

（3）在組合使用多個(gè)LED 光源時(shí)，必須考慮LED 在20 mA 工作電流下的正向壓降是否相同。如果相同，可以使用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)；如果不同，則使用串聯(lián)驅(qū)動(dòng)。

（4）在組合使用多個(gè)LED 光源時(shí)，還要考慮發(fā)光強(qiáng)度的均勻性。如果波長在500～600 nm 之間，發(fā)光強(qiáng)度相差幾十毫坎[德拉]，肉眼可能會(huì)感覺亮度不均。

（5）在組合使用多個(gè)LED 光源時(shí)，也要注意每個(gè)LED 光源的波長。一般在500 ～600 nm 之間只要相差3 nm，肉眼就會(huì)觀察出顏色不同，而其他波段可能在3 ～5 nm 就會(huì)察覺出顏色不同。

針對(duì)白光LED 光源組合使用時(shí)，必須注意色溫均勻性和高顯色指數(shù)的選用。但對(duì)于LED 產(chǎn)品，由于各個(gè)廠家的標(biāo)準(zhǔn)不一樣，使用測試儀器所得出的結(jié)果也不一定都準(zhǔn)確，因此此類參數(shù)僅供參考，不能作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4.1 色溫均勻性

白光的色溫范圍為2 500～13 000 K。若色溫相差太多的LED 組合在一起使用，那么視覺效果一定不好。一般情況下，當(dāng)色溫在10 000 K 以上時(shí)，每個(gè)LED 的色溫相差可在1 000 K，人眼區(qū)分不出色溫的不同。低色溫（低于6 000 K 時(shí)）LED之間的色溫相差不能大于500 K，這樣的組合視覺效果好。

3.4.2 高顯色指數(shù)

對(duì)用于商場、舞廳、劇場或顯示顏色的白光LED 光源，一定要選用高顯色指數(shù)。一般照明使用的顯色指數(shù)都必須在80 以上，在上述場合使用的顯色指數(shù)應(yīng)當(dāng)更高，最好大于90，否則在商場看到的物體顏色和太陽光下看到的物體顏色相差太大。

3.5 全彩顯示屏專用LED 燈珠的選擇

全彩LED 顯示屏的關(guān)鍵部件是LED 燈珠。首先，其是全彩屏整機(jī)中使用數(shù)量最多的關(guān)鍵器件，每平方米會(huì)使用幾千至幾萬只；其次，其決定整屏光學(xué)顯示性能的主體，直接影響觀眾對(duì)顯示屏的評(píng)價(jià)；最后，其在顯示屏整體成本中所占比例最大，從30%至70%不等。LED 燈珠的選擇已經(jīng)決定了整個(gè)顯示屏50%以上的質(zhì)量。如果未能選擇好的LED 燈珠，顯示屏的其他部件再好也無法彌補(bǔ)顯示屏質(zhì)量的缺陷。

全彩LED 顯示屏專用LED 燈珠的選擇除上述11 項(xiàng)基本要素外，其品質(zhì)和參數(shù)還需從以下5大要素考慮：

（1）失效率。全彩顯示屏是由上萬甚至幾十萬組紅、綠、藍(lán)三種LED 組成的像素點(diǎn)組成，任一顏色LED 燈珠的失效均會(huì)影響顯示屏整體視覺效果。按行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，一般來說在LED 顯示屏開始裝配至老化72 h 出貨前的失效率應(yīng)不高于萬分之三（指LED 燈珠本身原因引起的失效）。

（2）抗靜電能力。LED 燈珠是半導(dǎo)體器件，對(duì)靜電敏感，極易引致靜電失效，故抗靜電能力對(duì)顯示屏的壽命至關(guān)重要。一般來說，LED 燈珠的人體靜電模式測試失效電壓不應(yīng)低于2 000 V。

（3）衰減特性。紅、綠、藍(lán)LED 燈珠均具有隨工作時(shí)間的增加而亮度衰減的特性。LED 芯片優(yōu)劣、輔助物料好壞及封裝工藝水平高低決定了LED 燈珠的衰減速度。一般來說，用于戶外顯示屏的LED燈珠，1 000 h、20 mA 常溫點(diǎn)亮試驗(yàn)后，紅色LED 的衰減應(yīng)小于3%，藍(lán)、綠色LED 的衰減應(yīng)小于5%。紅、綠、藍(lán)衰減的一致性對(duì)全彩LED 顯示屏日后的白平衡影響很大，進(jìn)而影響顯示屏的顯示保真度。

（4）亮度。LED 燈珠亮度是顯示屏亮度的重要決定因素。亮度越高，使用電流的余量越大，對(duì)節(jié)省耗電、保持LED 燈珠穩(wěn)定有好處。LED 燈珠有不同角度值，在芯片亮度已定的情況下，角度越小，LED 發(fā)光越亮，但顯示屏視角則越小。一般應(yīng)選擇100°的LED 以保證顯示屏足夠的視角。針對(duì)不同點(diǎn)間距和不同視距的顯示屏，應(yīng)在亮度、角度和價(jià)格上找到一個(gè)平衡點(diǎn)。

（5）一致性。全彩顯示屏是由無數(shù)個(gè)紅、綠、藍(lán)LED 組成的像素拼合而成，每種顏色LED 燈珠亮度、波長的一致性決定了整個(gè)顯示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般來說，顯示屏廠家要求供應(yīng)商提供5 nm 以內(nèi)的波長范圍及1∶1.3 亮度范圍的LED 燈珠，這些指標(biāo)可由器件供應(yīng)商通過分光分色機(jī)進(jìn)行分級(jí)達(dá)到。電壓的一致性一般不做要求。

由于LED 發(fā)光是有角度的，故全彩LED 顯示屏同樣具有角度方向性，紅、綠、藍(lán)三種顏色LED 燈珠的角度一致性將嚴(yán)重影響不同角度白平衡的一致性，直接影響顯示屏視頻顏色的保真度，這就需要在封裝透鏡設(shè)計(jì)、原物料選擇上嚴(yán)格進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，這取決于封裝供應(yīng)商的技術(shù)水平。LED 燈珠的角度一致性特性可用LED 角度綜合測試儀測出，對(duì)于中、高檔顯示屏尤為重要。

4 結(jié) 論

LED 是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件，用途也由初時(shí)作為指示燈、顯示板等用途，逐步廣泛的應(yīng)用于顯示器、電視機(jī)采光裝飾和照明方面。作為一種新型節(jié)能產(chǎn)品，其技術(shù)也在不斷發(fā)展，芯片和封裝不再沿襲傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與制造生產(chǎn)模式，比如在增加芯片的光輸出方面，不僅僅限于改變材料內(nèi)雜質(zhì)數(shù)量，晶格缺陷和位錯(cuò)來提高內(nèi)部效率，而且通過改善管芯及封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)LED 內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率，提高光效，解決散熱，取光和熱沉優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)光學(xué)性能等方面已經(jīng)開始了研究。這種不斷改進(jìn)的技術(shù)為LED 產(chǎn)品的選擇增加了一定的難度，使用者必須深入了解LED 產(chǎn)品性能和特點(diǎn)，才可進(jìn)行合理選擇應(yīng)用。

LED 支架的作用及種類：

1）支架的作用：用來導(dǎo)電和支撐

2）支架的組成：支架由支架素材經(jīng)過電鍍而形成，由里到外是素材、銅、鎳、銅、銀這五層所組成。

3）支架的種類：聚光型（帶杯支架）和大角度散光型的Lamp（平頭支架）

支架結(jié)構(gòu)方面，直插支架常用規(guī)格用途有，02做短腳的，03 做大角度紅黃光的，04LD 做藍(lán)白綠光的，也有A5、A6 白光的，A7、A8 大杯底的，06做平頭的，09 做雙色三色的等；貼片支架常用規(guī)格 有TOP VIEW 3528、5050、3020 和3014，SIDE VIEW 335、008、020 和 010 ，HIGH POWER TO220、LUXEON、1-7W 等，由于各自規(guī)格沒有統(tǒng)一化，所以還有很多特殊的規(guī)格。詳見下表。

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