一、LED产品基本特性
1、光学特性
LED按颜色分有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等多种颜色。按亮度分有普亮、高亮、超高亮等,同种芯片在不同的封装方式下,它的亮度也不相同。按人的视觉可分为可见光和不可见光。按发光颜色的多少可分为单色、双色、七彩等多种类型。色彩的纯度不同价格相差很大,现行的纯白色LED价格特贵。同时发光视角不同,光效亦不同,使用时特需注意。
2、光电特性:
LED在其电流极限参数范围内流过LED的电流越大,它的发光亮度越高。即LED的亮度与通过LED的电流成正比。但绿光和蓝光及白光在大电流情况下会出现饱和现象,不仅发光效率大幅降低,而且使用寿命也会缩短。
3、 防静电特性
LED装配过程中必须加强防静电措施,因为操作过程和人体本身都会产生静电,对于双电极的LED最易被静电反向击穿,从而严重影响LED的使用寿命甚至使其完全报废。
如防静电环境不是非常完善,可以给LED使用者增加防静电腕带,设置良好的防静电接地系统,离子风机等设备。
4、温度特性
(1)LED的焊接温度应在250℃以下,焊接时间控制在3~5S之间。要注意避免LED温度过高从而使芯片受损。
(2)LED的亮度输出与温度成反比,温度不仅影响LED的亮度,也影响它的寿命。使用中尽量减少电路发热,并做一定的散热处理。
二、LED产品基本特性描述
LED作为一个电致发光的P-N结器件,其特性可通该P-N结的电学参数,以及作为一个发光器件的光学参数来进行描述。伏安特性是描述一个P-N结器件的重要参数,它是P-N结性能,P-N结制作工艺优劣的重要标识。所谓伏安特性,即是流过P-N结的电流随电压变化的特性,在示波器上能十分形象地展示这种变化。一根完整的伏安曲线包括正向特性与反向特性。通常,反向特性曲线变化较为陡峭,当电压超过某个阈值时,电流会出现指数式上升。通常可用反向击穿电压,反向电流和正向电压三个参数来进行伏安特性曲线的描述。
正向电压VF 是指额定正向电流下器件二端的电压降,这个什既与材料的禁带宽度有关,同时也标识了P-N结的体电阻与欧姆接触电阻的高低。VF的大小一定程度上反映了电极制作的优劣。相对于20毫安的正向电流,红黄光类LED的VF值约为2伏,而GaN基兰绿光类LED器件的VF值通常大于3伏。
反向漏电流IR是指给定的反向电压下流过器件的反向电流值,这个值的大小十分敏感于器件的质量。通常在5伏的反向电压下,反向漏电流应不大于是10微安,IR过大表明结特性较差。
反向击穿电压是指当反向电压大于某一值时,反向漏电电流会急剧增大,反映了器件反向耐压的特性。对一个具体器件而言,漏电流大小的标准有所不同,在较为严格的情况下,要求在规定电压下,反向漏电流不大于10微安。
除了电学特性,还需采用一系列的光学参数来描述LED器件的性能,其中较为重要的参数为器件的峰值波长与光强。可见光属电磁波范畴,通常可以用波长来表达人眼所能感受到的。可见光的辐射能量,一般可见光的波长范围在380nm—760nm之间,波长越长,其相应的光子能量就越低,光的颜色也显得越红,当光子的波长变短时,光将逐渐由红转黄,进而变绿变兰,直至变成紫色。对于一个LED器件,其所发的光会在峰值λP处有所展开,其波长半宽度通常为10—30nm,半宽度越越小,说明LED器件的材料越纯,性能越均匀,晶体的完整性也越好。光强是衡量LED性能优劣的另一个重要参数,通常用字母Iv来表示。光强的定义是,光在给定方向上,单位立体角内发了1流明的光为1烛光,其单位用坎德拉(cd)表示。其关系可用以下公式表征:Iv=dφ/dΩ
式中φ的单位为流明,Iv的单位即是cd,dΩ是单位立体角,单位为度。一个超亮LED芯片的法向光强一般在30—120mcd之间,封装成器件后,其法向光强通常要大于1cd.
光通量是判别LED发光效率的一个更为客观的参量,它表示单位时间内电发光体发出的光能的大小,单位为流明(lm)。通常白炽灯与荧光灯的光效分别为15lm/w与60lm/w,灯泡的功率越大,光通量越大。对于一个性能较高的LED器件,光效为20lm/w,实验室水平也有达到100lm/w的。为使LED器件更快地用于照明,必须进一步提高LED器件的发光效率,估计10年后,LED的光效可达200lm/w。届时,人类将会迎来一个固态光源全面替代传统光源的新时代。
三、(附)LED电性能参数
(1)LED的额定工作电流
LED的额定电流各不相同,普通的LED电流一般为20mA,大功率的LED电流一般为40 mA 或350 mA不等。具体要按各封装厂提供的电流参数值。
一般LED在反向电压:VR=5V的条件下,反向电流:IR≤10µA。
(2)LED的功率
LED功率的大小也各不相同,有70mW、 100mW、 1W、2W、3W、5W等,