LED导光板简略单纯教程
原理概述
这一课我们来学习利用tracepro软件建立LED导光板。首先我们简单了解一下导光板的原理。
导光板（如图1-1所示）基本工作原理是在下表面设置有具有一定排布规律的微结构阵列，当光线从侧面进入导光板内后，通过微结构的散射作用，破坏导光板上表面的全反射现象，使光线改变原有几何光学路径，从上表面射出。为了使光线的均匀出射，必须对微结构进行优化设计。
图1-1 导光板结构示意图
选取不同折射率的材料制作导光板时，材料的折射率决定了光线在导光板内的全反射时的临界焦，也就是说可以对出射光线的角度进行选择。如图1-2。
图1-2 导光板内光线的传播
由此可知，大部分耦合进导光板的入射光都以全反射的形式向前传播，没
有光线从上表面折射出去。为了让光线从导光板的上表面射出，必须在导光板
的底面布置散射网点，破坏光的全反射。现在在进行网点设计时都采用非均匀
分布。目前比较成熟的网点分布理论有超均匀分布理论，斥力缓和法，动态分
子法，但这些方法都只停留在理论设计方面。具体采用何种方法设计网点，到
目前为止还没有确切可行的方法，大部分都是靠光学模拟软件进行模拟并根据
模拟效果，调整网点的间隔以及大小。一般的设计原则是靠近光源部分的网点
尺寸要小一些，且稀疏一些；而远离光源的地方网点尺寸大一些，且要密一
些。此外网点的形状对出光的均匀效果也会有一定的影响。而综上所述易得，网
点倾斜角越大反射效果越明显，网点越密反射效果越明显。由于模型中光源在两侧，因而应在设计时使导光板远离光源处的网点尺寸大间距小，靠近光源处的网点尺寸小间距大。考虑到实际加工及模型模拟方面的问题，网点的尺寸设计应处理成等半径变深度网点，间距设计应处理成渐变形式。相关研究表明网点间距变化采用多项式多次方程变化可达到设计要求。在实际网点设计中，多项式方式是一种较为合理的微结构布局方式，它具有较多的可调参数．改变这些参数能够精确控制导光板表面的微结构设计，无论是表面微结构的整体疏密分布还是疏密的渐变程度都能够得到精确的调整，按照多项式方式捧列导光板表面微结构可以使导光板的各项性能达到最佳值。确定导光板网点结构按照多项式方式进行排布后需要对多项式的各个参数进行设置，多项式的形式如式(1-2-1)所示：
2
3
4
x
+
=
+
+
f+
(ex
a
dx
)
cx
bx
式1-1其中a、b、c、d、e为可变参数，通过调整其数值即可改变导光扳表面微结构分布的疏密以及渐变程度等设计情况。由现有理论可知在多项式的五个参数中，参数a和参数c为影响导光板性能的主要参数，在导光板的设计中起着决定性的作用。参数b、参数d和参数P用于导光板微结构的细节调整，其中参数b 主要受到导光板的几何尺寸等外界客观因素影响。在实际设计时，可令b=d=e=0，进一步简化方程，在达到性能要求的情况下使设计更加简洁高效。
建立步骤
Tracepro中任何光学模型的建立步骤都分为以下几步：建立模型-设定材质-应用材质-光线追击-分析改善。1、2、3三步可同时完成。
1.建立模型
模型如下图所示，主要包括三部分：LED灯条，导光板，观察板。
首先打开tracepro，新建文件并保存在指定的目录下，注意在建立模型时养成随时保存的习惯，防止出错时丢失文件。
选择插入-几何物件-方块（insert-primitive solid-block）建立一个导光板主体300*10*300，修改名称，然后点击插入。
选择视图-轮廓图（view-silhouettes）来看到模型轮廓，由于LED安排在左右两边，光从正上方射出，所以要将其他几个面设定为镜面反射。在左边树状图中点开导光板，用ctrl键同时选择2、3、5面（底面，前后面），定义-设定材质（define-apply properties）在表面（surface）下选择default-完美镜面（perfect mirror）。应用。
也可以右键2面-属性调出此窗口。
在正上方创建观察板，由于只要使用观察板下表面，故厚度y自定。选择插入-几何物件-方块（insert-primitive solid-block）建立一个观察板，修改名称，然后点击插入。
选择观察板下表面并将其设定为完美吸收。在左边树状图中点开导光板，选择2面（底面），定义-设定材质（define-apply properties）在表面（surface）下选择default-完美吸收（perfect absorber）。应用。
建立一个LED主体，修改名称，然后点击插入。建立左右各一个LED灯条。
定义一个新的LED发散特性，其数据如下：
定义-编辑材质-表面材质（define-edit property data-surface properties）
新增特性-输入名称并确定。这里的波长我们可简化成单色波长（0.5461是绿光），只是为了模拟方便，并不是非常准确。
大家都学过LED是非相干性光源，其波长并不是单一，通常如下：
由于光源亮度是随角度变化的，故加入各个角度并设定正确的值。
注意上图中有个锁状按钮，如果要修改数据必须使他打开。然后点击上图第三个按钮保存。
（Question:根据所学知识，以上LED光源发射角为几度？）
回到主界面，选择led发光面并设定其表面为刚才设定的光源。
在表面光源下设定如下，注意总光线数太小会模拟失真，太大了恐怕电脑无法承受，通常要200万-500万条为接近真实，但由于模型复杂等原因很多电脑无法达到要求。
Led2操作步骤类似，注意两个灯条发光面不同，一个为右一个为左。
接下来为模型关键，建立底面网点结构。定义-编辑材质-鳞甲材质（define-edit property data-reptile properties）-新增特性。参数化变化方式，几何形状为球形，排列方式为砖格排列。并设定具体参数如下，注意右上角为凹陷形式。
首先我们设定砖格参数为10、10，使他为固定值观察效果，之后改变为参数化排列使之达到效果。保存并退回主界面。
选择导光板并设定其材料为聚甲基丙烯酸甲酯（pmma俗称亚克力）。
之后选择导光板底面，设定鳞甲。
鳞甲图形如下
选择视图-显示鳞甲-网格&边界（view-display reptiles-reptiles boundary）。
光线追迹-光线追迹选项-analysis单位选择光度学。
量避免。
pixels为采点数量，越高越精确，同学们可以设置不同值然后观看效果。
然后选择分析-辐照度/光照度分析图，显示应该如下。
颜色对应表示光通量大小，我们可以看到模型边缘处光通量大，中心处光通量小。根据原理中阐述，应该如何改变网点呢？
两种方法：
方法一改变网点大小，实际设计中通常改变深度而不改变半径，而深度大小随网点所在位置与光源距离改变。例如设计中间深度为1，逐渐向旁边降低。其中jCol为tracepro软件设定的宽度方向参数，相当于方程中的X。记住要修改参数
要打开锁状图标。之后保存。
重新打开导光板底面鳞甲特性并点击应用。
重新追击光线，观看分析图。
可以看见中心光通量变高。但是还是不太均匀。而我们需要的是均匀的发射。再根据原理去调节参数直到达到效果。
方法二，改变网点排列疏密。靠近光源处排列疏原理光源处排列密。在此我们根
据原理应用
4
3
2
)
(ex
dx
cx
bx
a
x
f+
+
+
+
=
，
简化模型令b=d=e=0,a=10,c=0.1。如下图所示。（x为jCol，千万不要写10+0.1x2），tracepro软件不认可这种形式。
同法一，在导光板底面鳞甲特性中确定应用，追击光线，查看效果。
在此我们并不能很明确看出光通量分布。因为我们选择了采点数50光线数量10000，是一个比较粗略不精确的值（大家还记得在哪里设置么），选择led表面
特性使光线达到100000.应用。
以同样的方法设置led2的发光面。
应用后追击光线。我们会发现计算时间变长，是因为光线变多计算量变大了。复杂的模型下若使用500W条光线追击，通常PC需要10小时以上的计算时间。
选择观察板底面（surface 2），分析-辐照度/光照度选项，改变采点数量NO.of
pixels为128。确定后观察光照度图。
我们可以看到图像变精细了，可以发现两边光通量还是大，所以应该使两边更加疏中间相对密，增大参数C来改变。如此追击光线查看效果-改变参数-追击光线的流程，最终达到均匀的目的。
在追击光线变多时，应该利用仿真模式追击。
导光问题解决办法
导光问题解决办法 灯光效果要均匀漂亮, 要从以下几个方面着手: A. 光源的选择: B. 导光材料的选择: C. 光源的空间布置: D. 光的颜色及分配: E. 光的反射和折射处理: 1.导光材料的选择：一般有PC,PMMA,PS,半透明ABS等，导光效果最好的是PMMA和 PC，效率能达到92％以上， 2.导光结构：一般最简单的电源类指示灯结构，就是在导光柱底部加一LED灯形成。但是 对大面积的透光指示效果就比较难处理，常用的方式有以下几种： （1）在背部加多LED，比如常见的光圈效果，在背部做咬花或磨砂效果，表面也可做 0.3*0.3锯齿面防止透光，电火花规格为粗电火花纹建议用VDI27,材料最好选用半透 明的，注意导光柱与LED间的距离，不可太靠近，否则散光效果不好，LED灯要选用散射角度大点的， （2）在导光柱背面做咬花、磨砂、或雾面处理和凸点结构，然后从侧面照LED结构方式，注意点与上面一样， （3）在导光柱和光源之间加一块半透明的矽胶垫可得到较均匀的导光效果 （4）CD机导光板常用PMMA,厚度为3~5MM,背部有圆弧,光从侧面打入,表面贴散光纸,固定导光板的支架用白色,表面光滑,防止漏光, （5）距离LED较近。用反光就行，PCB上贴白纸，或用白油,导光柱设计与前面一样，（6）手机上的发光件：PC+色粉，做成半透明的即可， 发的光均匀，又不刺眼 3.导光结构实例说明： 市场上的导光材料都是PMMA，光学的东西理论性很强，导光原理一般都是利用全反射原理，一般要效果好的话，利用45度斜角效果是最好的，另外也有弧形，和角度较小的情况先上图说明一种导光柱，发光部分有一定的长度，要求发光部分发光比较均匀，见下图。除了表面光洁度比较重要之外，各个面之间的角度也比较重要，另外要选择发光亮度和角度合适的LED，当然模具结构也要考虑，因为PMMA必须留较大的脱模斜度，如果光学方面不允许留斜度的地方，只有走行位了。
导光柱设计指南(新、选)
导光柱设计指南 1、何为导光柱 导光柱就是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置。 光线是依靠全内反射在导光柱内部传输的。 导光柱通常是采用光学材料制成，如：丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂和玻璃。 导光柱可以用来将PCB 上LED 的光传输到产品面板上来显示相关的状态，也可以聚集和指引光线用做LCD 显示屏的背光，同时也可以用来照亮在透过式窗口上的图案。 (1) 选定合适的导光柱材料 原则上尽量选用透光率高的材料，从下表1 可以看出：透明ABS 、AS 、PC 的透光率相当，对遥控距离和角度的影响相差不大，实验A 的结果也验证了这一结论。在注塑特性上,AS 易粘模，脆性大，如选用此材料，要留意出模角度和顶出位置。目前我公司使用的导光柱大部分为性能较好的PMMA 材料。 22.1、光线的反射和折射 2.1.1、光的折射定律(菲涅耳定律) 光线入射到不同介质的界面上会发生反射和折射。必然会产生一束反射光线，光线也会在通过这个交界面时产生折射，如图所示。其中入射光；折射光和法线位于同一个平面上，并且与界面法线的夹角满足如下关系。光线射入这个交界面的角度叫做入射角θi ，光线离开交界面的角度叫折射角θf 。 斯涅尔定律：nisin θi= nfsin θf 其中： ni 和nf 分别是两个介质的折射率； θi 和θf 斯涅尔定律规定:nf 乘以折射角θf 的正弦值。 2.1.2、光的反射定律 光线的入射角θi 2.1.3、菲涅耳损耗 当光线通过交界面从一种介质进入另一种介质时，光线会因为在交界面上产生反射而产生损耗，如图所示。这种损耗称作菲涅耳损耗，可以用下面的公式进行计算： 菲涅耳损耗=100×[（ni-nf ）/（ni+nf ）] 2
LED术语】发光效率luminousefficacy评测光源效率的指标用光源
LED术语】发光效率（luminous efficacy） 评测光源效率的指标，用光源发出的光通量（lm）与向光源输入的电力（W）之比表示。单位为lm/W。 最近，白色LED的发光效率超过了100lm/W。作为有望继白炽灯和荧光灯之后成为新一代光源的白色LED，其发光效率能否达到与直管型荧光灯的综合效率相同的100lm/W备受关注。发光效率只表示光源的效率，与将光源安装到照明器具上后器具的整体效率（综合效率）是不同的概念。 发光效率是将外部量子效率用视觉灵敏度（人眼对光的灵敏度）来表示的数值。外部量子效率是发射到LED芯片和封装外的光子个数相对于流经LED的电子个数（电流）所占的比例。组合使用蓝色LED芯片和荧光体的白色LED的外部量子效率，是相对于内部量子效率（在LED芯片发光层内发生的光子个数占流经LED芯片的电子个数（电流）的比例）、芯片的光取出效率（将所发的光取出到LED芯片之外的比例）、荧光体的转换效率（芯片发出的光照到荧光体上转换为不同波长的比例）以及封装的光取出效率（由LED和荧光体发射到封装外的光线比例）的乘积决定。 在发光层产生的光子的一部分或在LED芯片内被吸收，或在LED芯片内不停地反射，出不了LED芯片。因此，外部量子效率比内部量子效率要低。发光效率为100lm/W的白色LED，其输入电力只有32％作为光能输出到了外部。剩余的68％转变为热能。 今后3年将提高100lm/W 发光效率在2003年之前一直以每年数lm/W的速度缓慢提高。在提高发光效率时，最初未改变荧光体和封装，而是致力于改进芯片技术。具体而言，进行了诸如改善蓝色LED 芯片所使用的GaN类半导体结晶的MOCVD结晶成长技术等。 从2004年开始，发光效率以每年10～20lm/W的速度提高。由此，从2004年的50lm/W 到2008年的100lm/W，4年间提高了50lm/W。这种速度的实现，借助了将原来聚集于成膜技术的芯片技术改进扩展至了整个LED制造工艺那样的重大调整。另外，除了改进芯片技术外，还开始对荧光体进行改善。
浅谈LED发光颜色和发光效率
白平衡要求三种原色在相同的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色。原色、基色：原色指能合成各种颜色的基本颜色。色光中的原色为红、绿、蓝。如果原色有偏差，则可合成颜色的区域会减小，光谱表中的三角形会缩小，从视觉角度来看，色彩不仅会有偏差，丰富程度减少。 LED发出的红、绿、蓝光线根据其不同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙红、橙、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，橙红、黄绿、蓝紫色较纯红、纯绿、纯蓝价格上便宜很多。三个原色中绿色最为重要，因为绿色占据了白色中69%的亮度，且处于色彩横向排列表的中心。因此在权衡颜色的纯度和价格两者之间的三基色组成方式，在三基色设计应用中通常是，通过调节设定LED电流来达到白平衡和最大的期望亮度值。 我们一般将最简单、最优化的配色方式作为，设计全彩显示技术的颜色再现方法。白平衡是检验颜色组成的重要标志之一。三基色白光一般是红绿蓝三基色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%，红色的亮度为21%，蓝色的亮度为10%时，混色后人眼感觉到的是纯白色。早前的CRT电视机到现在的LCD 液晶显示都是这样组成的。 LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和制程有关，目前广泛使用的有红、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)调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长(10万小时)。制造LED的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，藉此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或颜色。
史上第一个LED所使用的材料是砷(As)化镓(Ga) ，其正向PN结压降(VF，可以理解为点亮或工作电压)为1.424V，发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga)，其正向PN结压降为2.261V，发出的光线为绿光。 基于这两种材料，早期 LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构，理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED，下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通过 PN结压降可以确定LED的波长颜色。其中典型的有 GaAs0.6P0.4 的红光LED，GaAs0.35P0.65的橙光LED，GaAs0.14P0.86的黄光 LED 等。由于制造采用了镓、砷、磷三种元素，所以俗称这些LED为三元素发光管。 而GaN(氮化镓)的蓝光 LED 、GaP 的绿光 LED和GaAs红外光LED，被称为二元素发光管。而目前最新的制程是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N) 四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED，可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。 发光强度：发光强度的衡量单位有照度单位(勒克司Lux)、光通量单位(流明Lumen)、发光强度单位(烛光Candle power) 1CD(烛光)指完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方公分面积的发光强度。(以前指直径为2.2公分，品质为75.5克的鲸油烛，每小时燃烧7.78克，火焰高度为4.5公分，沿水平方向的发光强度) 1L(流明)指1 CD烛光照射在距离为1公分，面积为1平方公分的平面上的光通量。 1Lux (勒克司)指1L的光通量均匀地分布在1平方公尺面积上的照度。一般主动发光体采用发光强度单位烛光CD，如白炽灯、LED等;反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L，如LCD投影机等;而照度单位勒克司Lux，一般用于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的，但需要从不同的角度去理解。比如：如果说一部LCD投影机的亮度(光通量)为1600流明，其投影到全反射萤幕的尺寸为60英寸(1平方公尺)，则其照度为1600勒克司，假设其出光口距光源1公分，出光口面积为1平方公分，则出光口的发光强度为1600CD。而真正的LCD 投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀，亮度将大打折扣，一般有50%的效率就很好了。 实际使用中，光强计算常常采用比较容易测绘的资料单位或变向使用。对于LED萤幕这种主动发光体一般采用CD/平方公尺作为发光强度单位，并配合观察
lighttools导光板网点设计
网点设计 编制部门：研发部 适用区域：□全公司 ■其它：研发部 发布范围：研发部 培训岗位：研发部 执行负责人： 流程Owner： 文件批准人： 生效日期：年 月 日 填写说明： 1、“执行负责人”由起草人手签姓名，“流程Owner”由编制部门负责人手签姓名，“文件批准人”需要编制部门上 级领导手签姓名。 2、适用区域、发布范围、培训岗位、生效日期需要执行负责人进行勾选或者填写。
所属部门 研发部 流程Owner 页码 2 / 13 1、 目的 规范导光板网点设计作业流程。 2、 范围 适用于研发部导光板网点设计。 3、 职责 研发部结构工程师导光板设计参考文件， 4、 管理条例 4.1 流程图： 4.2 作业流程说明： 4.2.1 建模： 1) 直接利用LightTools 的3D 建模功能建模 光学元件建模 结构元件建模
所属部门 研发部 流程Owner 页码 3 / 13 2) 使用其他CAD 软件建模 （如AutoCAD ,Pro/E,CATIA,UG 等），再以IGS,STEP ,SAT 格式导入。 4.2.2 导光板texture 建立： 4.2.3 导光板及2D/3D Texture 表面特性设置.依次点开菜单。 2D Texture 建立： 3D Texture 建立： 1 2 3
所属部门 研发部 流程Owner 页码 4 / 13 4.2.4 Texture特性设置，依次点开菜单。1 2
所属部门 研发部 流程Owner 页码 5 / 13 4.2.5 反射片表面特性设置
导光板设计资料0416
印刷型超薄导光膜（LGF）介绍 1.导光板原理、特性 1.1 一般来说，光在自由空间中，其强度与距离的平方成反比例地扩散，所以不能传播得很远。 波导管是指将光围在一定的空间里，使之不扩散，引导它只向特定的方向行进的，光通过的通路.就象电通过电线流通一样，光通过波导管传播。 1.2从折射率高的物质向折射率低的物质入射时，入射角超过一定角度则不会产生投射，而只 会发生100% 反射(折射角达到90度)，这叫做全反射(total internal reflection)，而该一定角度称做临界角. 1.3 折射率高的部分使之行进，如同电沿着电阻值小的地方流动一样，光也沿着折射率高的通 2.超薄导光板的设计要求及注意事项 2.1 超薄导光膜的材质: PC(较硬，适用于手感要求不严格产品) PU(较软，适用于手感要求严格的产品) 2.2 导光膜厚度: PC: 0.125MM PU: 0.2MM 2.3 LED的选用要求：侧发光，亮度 100 – 200mcd，通常选用两颗。若要达到较高亮度，可 以选用亮度为800-1000mcd的白色侧发光LED。
2.4 发光LED通常使用有三种放置位置： 2.5 LED灯的位置的选择： 备注：a. LED灯正前方位置的导光膜应与PCB粘紧，不能翘起。 b. LED灯正前方的发光区域最好距离LED灯 >3.5mm的距离。 示意图如下：
c. 由于导光板的边缘相对比较亮，导光板的面积要大于按键区域。 d. 背胶的要求：靠近LED正前方必须有背胶，背胶宽度0.6-1.5MM；由于背胶区域会较亮，背 胶一般不能在按键透光区域，特别是LED正前方的背胶不能靠近按键透光区，距离约 1.5MM。 e. 如何防止靠近LED的地方太亮？ LED灯头与按键透光区的距离约为3.5—4.5MM；LED正前方的背胶不能靠近按键透光区，距离约1.5MM。 3.导光膜品质要求 超薄导光板的测试项目： 1. 导光板亮度将导光板置于测试架上，再放上按键，检查按键透光的亮度 及均匀性测试及均匀性。与样板进行比较，变暗或透光不均匀。 2. 寿命测试将导光板放于薄膜开关与按键之间，下重300±50g,30次/ 分的速度反复按压，50万次。 3. 盐雾试验 试验后样品没有变形和破损等不良现象。 温度35℃，盐水浓度5%，时间24h，试验后自然风干。 4. 高温高温 试验后样品有变形、变色等不良现象。 在55±2℃、R.H93%±2%的条件下存放96H，取出后在常温 下恢复2H. 试验后样品有变形、变色等不良现象。 4.优点和缺点 4.1按键整体透光均匀一致。 4.2厚度很薄，只有0.125mm(PC)/0.2mm(PU)，适合用于超薄机型。 4.3价格较8粒正发光LED要低。
LED导光板简易教程
原理概述 这一课我们来学习利用tracepro软件建立LED导光板。首先我们简单了解一下导光板的原理。 导光板（如图1-1所示）基本工作原理是在下表面设置有具有一定排布规律的微结构阵列，当光线从侧面进入导光板内后，通过微结构的散射作用，破坏导光板上表面的全反射现象，使光线改变原有几何光学路径，从上表面射出。为了使光线的均匀出射，必须对微结构进行优化设计。 图1-1 导光板结构示意图 选取不同折射率的材料制作导光板时，材料的折射率决定了光线在导光板内的全反射时的临界焦，也就是说可以对出射光线的角度进行选择。如图1-2。 图1-2 导光板内光线的传播 由此可知，大部分耦合进导光板的入射光都以全反射的形式向前传播，没 有光线从上表面折射出去。为了让光线从导光板的上表面射出，必须在导光板 的底面布置散射网点，破坏光的全反射。现在在进行网点设计时都采用非均匀 分布。目前比较成熟的网点分布理论有超均匀分布理论，斥力缓和法，动态分 子法，但这些方法都只停留在理论设计方面。具体采用何种方法设计网点，到 目前为止还没有确切可行的方法，大部分都是靠光学模拟软件进行模拟并根据 模拟效果，调整网点的间隔以及大小。一般的设计原则是靠近光源部分的网点 尺寸要小一些，且稀疏一些；而远离光源的地方网点尺寸大一些，且要密一 些。此外网点的形状对出光的均匀效果也会有一定的影响。而综上所述易得，网
点倾斜角越大反射效果越明显，网点越密反射效果越明显。由于模型中光源在两侧，因而应在设计时使导光板远离光源处的网点尺寸大间距小，靠近光源处的网点尺寸小间距大。考虑到实际加工及模型模拟方面的问题，网点的尺寸设计应处理成等半径变深度网点，间距设计应处理成渐变形式。相关研究表明网点间距变化采用多项式多次方程变化可达到设计要求。在实际网点设计中，多项式方式是一种较为合理的微结构布局方式，它具有较多的可调参数．改变这些参数能够精确控制导光板表面的微结构设计，无论是表面微结构的整体疏密分布还是疏密的渐变程度都能够得到精确的调整，按照多项式方式捧列导光板表面微结构可以使导光板的各项性能达到最佳值。确定导光板网点结构按照多项式方式进行排布后需要对多项式的各个参数进行设置，多项式的形式如式(1-2-1)所示： 2 3 4 x + = + + f+ (ex a dx ) cx bx 式1-1其中a、b、c、d、e为可变参数，通过调整其数值即可改变导光扳表面微结构分布的疏密以及渐变程度等设计情况。由现有理论可知在多项式的五个参数中，参数a和参数c为影响导光板性能的主要参数，在导光板的设计中起着决定性的作用。参数b、参数d和参数P用于导光板微结构的细节调整，其中参数b 主要受到导光板的几何尺寸等外界客观因素影响。在实际设计时，可令b=d=e=0，进一步简化方程，在达到性能要求的情况下使设计更加简洁高效。 建立步骤 Tracepro中任何光学模型的建立步骤都分为以下几步：建立模型-设定材质-应用材质-光线追击-分析改善。1、2、3三步可同时完成。 1.建立模型 模型如下图所示，主要包括三部分：LED灯条，导光板，观察板。 首先打开tracepro，新建文件并保存在指定的目录下，注意在建立模型时养成随时保存的习惯，防止出错时丢失文件。 选择插入-几何物件-方块（insert-primitive solid-block）建立一个导光板主体300*10*300，修改名称，然后点击插入。
提高Led出光效率的途径
提高LED的出光效率方法研究 摘要：本文介绍了提高LED的出光效率的几种方法及其研究进展方向，包括优化芯片发光层结构；提高光引出效率的芯片技术；光子晶体技术；电极和电流扩展技术；光学薄膜技术；改进光学封装技术，采用二次光学设计技术等。 关键词：发光效率芯片技术光子晶体光学薄膜光学设计 LED是一种半导体PN结二极管，当有一个正向电压施加于PN结两端时，载流子从低能态被激发到高能态并处于不稳定状态而返回到低能态复合时，根据能量守恒定理，多余的能量将以光子形式释放。LED这种电致发光原理使其成为一种固体冷光源，而不是像白炽灯等通过使物体升温而发光的。LED光源是第四代光源，它的出现和发展将引发照明领域中的一次革命，具有划时代的意义。 随着MOCVD外延生长技术和多量子阱结构的发展，人们在精确控制外延生长、掺杂浓度和减少位错等方面都取得了突破，外延片的内量子效率已有很大提高。像AlInGaP基LED，内量子效率已接近极限，可达100%。由于LED的外量子效率取决于外延材料的内量子效率和芯片的出光效率，提高LED发光效率的关键是提高芯片的外量子效率，这在很大程度上取决于芯片的出光效率。同时，LED的封装结构等也对出光效率有很大的影响。 提高LED出光效率的技术途径大概有几种： 1.优化芯片发光层结构； 2.提高光引出效率的芯片技术； 3.光子晶体技术； 4.电极和电流扩展技术； 5.光学薄膜技术； 6.改进光学封装技术，采用二次光学设计技术等。 一、优化芯片发光层结构 通过设计不同的发光层结构，可以提高LED的光效。主要采用两种发光层结构：双异质结和量子阱结构。双异质结的P区和N区有带隙不同的半导体组分，两个势垒层对注入的载流子起限域作用，即通过第一个异质结界面扩散进入活性层的载流子，会被第二个异质结界面阻挡在活性层中，只是双异质结的活性层厚度远小于同质结，从而有效地提高注入载流子浓度和复合效率。量子阱结构取决于活性层的厚度，不同的厚度活性层对载流子的限域和效率提高有不同作用。采用量子阱结构的活性层可以更薄。二、提高光引出效率的芯片技术 传统LED用透明环氧树脂酱LED芯片和导线架包封后的只能控制叫狭窄范围内的光线，因而会造成较大的光损失，使光的利用率收到限制。芯片和环氧树脂，不透明衬底材料对光的吸收也会造成LED的光效降低。主要采用以下几种技术和方法提高LED的光引出效率： 1、在芯片与电极之间加入后窗口层，可以有效地扩大光引出角锥提高出光效率； 2、双反射DR和分布式布拉格反射DBR结构 提高LED发光效率的方法根本上上可分为两种，分别是增加芯片(chip)本身的发 光量；另一种方法是有效利用芯片产生的光线，增加光线照射至预期方向的照射量。 前者是设法提高芯片活性层的发光效率，以及改善芯片形状增加外部取光效率，或
Light-Guideing导光柱设计的指南
Light Guide Techniques导光技术Using LED Lamps使用LED光源Application Brief I-003 导光柱是什么？ 导光柱就是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置。 光线是依靠全反射在导光柱部传输的。 导光柱通常是采用光学材料制成，如：丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂和玻璃。 导光柱可以用来将PCB上LED的光传输到产品面板上来显示相关的状态，也可以聚集和指引光线用做LCD显示屏的背光，同时也可以用来照亮在透过式窗口上的图案。 这篇文章论述了简单的导光柱的设计方法以适应这样或那样的应用。 基本原理 Snell定律：当光线入射到两种不同的介质的交界面时，例如塑料和空气，光线会在通过这个交界面时产生折射，如图1所示。光线射入这个交界面的角度叫做入射角φi，光线离开交界面的角度叫折射角φf Snell定律：ni*sinφi = nf*sinφf 图1 Snell定律规定: 第一种介质的折射率ni乘以入射角φi的 正弦值，等于第二种介质的折射率nf乘以 折射角φf的正弦值。 镜面反射定律：镜面反射定律是这样定 义的，光线的入射角与反射角相等，如 图2所示，镜面反射光线是没有损耗的。 Fresnel Loss 菲涅耳损耗: 当光线通过 交界面从一种介质进入另一种介质时，光 线会因为在交界面上产生反射而产生损 耗，如图2所示。这种损耗称作菲涅耳损耗， 可以用下面的公式进行计算： 对于光线从塑料射入空气和从玻璃射入空 气这两种情况下菲涅耳损耗都是4% 当光线从折射率低的介质进入折射率高的 介质时，折射角φf会小于入射角φi，相反， 折射角φf会大于入射角φi，如图3所示光线 穿过一个表面平行的塑料（玻璃）板。
LED灯五种效率参数解读
LED五种效率参数解读 相对LED的功率和寿命两个概念，效率的概念显得相对复杂。首先，一般的效率有3个，加上平时混淆的就有5个概念(详见表1)，再加上灯具由结构产生的光转换效率共有6个概念，总共可以分五类。在表中，我们给出了其中的四类： 首先，对于单颗灯珠，分别有两个效率的概念：1、灯珠发光效率，即每输入1W的电能，能够发多少光，这个效率是衡量单颗灯珠发光效率的指标，而不是衡量整灯发光效率的指标，所以单体灯珠的发光效率只是决定整灯发光效率的基础，而不等于整灯发光效率；2、灯珠转换效率，指每输入1W的电能，有多少电能被用来发光。发光效率一般用得比较多，转换效率通常用来评估芯片的发展水平。
其次，在应用环境下的灯珠效率一般不太用到，不过一般用来评估一批次灯珠的质量，就是在不考虑驱动的情况下，灯珠直接在灯板上消耗的功率和灯板发光总量的比值。这样 算出来的流明瓦数可以反映一批灯珠的平均发光效率，从而确定一批次灯珠的质量。 另外，驱动的效率可能熟悉的人比较多，就是输入驱动的功率和驱动输出的功率之比 就是驱动的转化效率。 最后一个是大家关心的重点，即整灯发光效率。这个公式很简单，就是灯具的发光总 量和输入总功率的比值。对于由于灯具结构产生的光转换效率可能特殊一点，灯具结构的 光转换率 =整灯发出的光总量/灯板发出的光总量，其定义是：在灯板上发出的光和最后 由整灯发出的光的比值，这其中至少要差一个由于扩光板或透光板对光衰减。 在常见的宣传中，经常有人把整灯的发光效率和单颗灯珠的发光效率相混淆。对于它 们之间的关系，我们可以粗略认为：整灯的发光效率 = 应用环境下灯珠的发光效率 -驱动的转换效率 -结构的光转化效率。 在这个关系式中，我们可以看出，整灯的发光效率应该小于灯珠的发光效率，除了上 文说到的驱动转换效率带来的影响，还有一个经常为大家忽视的问题，就是灯具结构的影响。灯具结构的影响不仅仅是指扩散板带来的影响，特别是对于侧发光类型的灯具，其光 转换效率显得非常的低，可以说是制约侧发光类型灯具的一个瓶颈。所以，如果我们说整 灯的发光效率时，应该扣除驱动的转换效率和灯具结构的转化效率。
LED发光二极管参数
led发光二极管参数 简介： LED是发光二极管( Light Emitting Diode, LED)的简称，也被称作发光二极管，这种半导体组件一般是作为指示灯、显示板，它不但能够高效率地直三丰光电接将电能转化为光能，而且拥有最长达数万小时～10 万小时的使用寿命，同时具备不若传统灯泡易碎，并能省电等优点。 发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。 它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算： R＝（E－UF）／IF 式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长，但管壳上有一凸起的小舌，靠近小舌的引线是正极。 与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9十个数目字。 LED（发光二极管）是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。 1、LED电学特性 1.1 I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。 如图： (1) 正向死区：（图oa或oa′段）a点对于V0 为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs 为1V，红色GaAsP为1.2V，GaP为1.8V，GaN为2.5V。 （2）正向工作区：电流IF与外加电压呈指数关系 IF = IS (e qVF/KT –1) -------------------------IS 为反向饱和电流。 V＞0时，V＞VF的正向工作区IF 随VF指数上升IF = IS e qVF/KT （3）反向死区：V＜0时pn结加反偏压
导光板与导光柱设计
导光板 导光板是利用光学级的压克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的压克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。利用光学级压克力板材吸取从灯发出来的光在光学级压克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。反射片的用途在于将底面露出的光反射回导光板中，用来提高光的使用效率。 导光板设计原理源于笔记本电脑的液晶显示屏，是将线光源转变为面光源的高科技产品。光学级压克力(PMMA)/PC为基材，运用LCD显示屏及笔记本电脑的背光模组技术，透过导光点的高光线传导率，经电脑对导光点计算，使导光板光线折射成面光源均光状态制造成型。产品采用光谱分析原理与数码UV印刷技术相结合并在恒温、恒湿、无尘的环境条件下制作而成。具有超薄、超亮、导光均匀、节能、环保、无暗区、耐用、不易黄化、安装维修简单快捷等鲜明特点。 一般而言导光板因形状、制作方式和功能上都有不同的分类法，而且目前尚无统一的分法，经过整理后A、按照形状分为：平板和楔形板(斜板) 平板：导光板从入光处来看为长方形。楔形板：从入光处来看为一边为厚一边为薄成楔形(三角形)状。B、按照网点制作方式：印刷式和非印刷式印刷式：导光板完成外形加工后,以印刷方式将网点印在反射面，又分为IR（自然烘干和UV光固化）两种。非印刷式：将网点在导光板成形时直接成形在反射面。又分为化学蚀刻(Etching)、精密机械刻画法(V-cut)、光微影法(Stamper)、内部扩散。C、按照入光方式：侧入光(灯管和LED)和直下式。侧入光式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之侧部。直下式：将发光体(灯管或LED)放置于导光板之下方。D、按照成形制作方式：射出成形和裁切成型。射出成形：应用射出成形机将光学级PMMA颗粒运用高温、高压射入模具内冷却成形.裁切成形：将光学级PMMA原板经过裁切工序完成成品。 1可以任意裁切成所需要的尺寸，也可以拼接使用，工艺简单，制作方便2光转换率高（较传统板高30%以上），光线均匀，寿命长室内可正常使用8年以上，安全环保，耐用可靠户内外皆可适用3同等面积发光亮度情况下，发光效率高，功耗低4可以制作成异型，如圆形，椭圆，圆弧，三角形等5同等亮度情况下，可以使用较薄的产品，节约成本6可以使用任何光源，点线光源做面光源转换，光源包括LED CCFL（冷阴极灯管），荧光灯管等。
导光板网点设计
导光板网点设计 编制部门：研发部 适用区域：□全公司 ■其它：研发部 发布范围：研发部 培训岗位：研发部结构工程师 执行负责人： 流程Owner： 文件批准人： 生效日期：年 月 日 填写说明： 1、“执行负责人”由起草人手签姓名，“流程Owner”由编制部门负责人手签姓名，“文件批准人”需要编制部门上 级领导手签姓名。 2、适用区域、发布范围、培训岗位、生效日期需要执行负责人进行勾选或者填写。
所属部门 研发部 流程Owner 页码 2 / 13 1、 目的 规范导光板网点设计作业流程。 2、 范围 适用于研发部导光板网点设计。 3、 职责 研发部结构工程师导光板设计参考文件， 4、 管理条例 4.1 流程图： 4.2 作业流程说明： 4.2.1 建模： 1) 直接利用LightTools 的3D 建模功能建模 光学元件建模 结构元件建模
所属部门 研发部 流程Owner 页码 3 / 13 2) 使用其他CAD 软件建模 （如AutoCAD ,Pro/E,CATIA,UG 等），再以IGS,STEP ,SAT 格式导入。 4.2.2 导光板texture 建立： 4.2.3 导光板及2D/3D Texture 表面特性设置.依次点开菜单。 2D Texture 建立： 3D Texture 建立： 1 2 3
所属部门 研发部 流程Owner 页码 4 / 13 4.2.4 Texture特性设置，依次点开菜单。1 2
所属部门 研发部 流程Owner 页码 5 / 13 4.2.5 反射片表面特性设置
白光LED发光原理及技术指标
白光是一种组合光，白光LED可以分为单芯片、双芯片和三芯片等，以下将按这一分类来介绍，还将介绍照明用白光LED的一些技术指标。 白光LED发光原理 单芯片 InGaN(蓝)/YAG荧光粉 这是一种目前较为成熟的产品，其中 1W的和5W的Lumileds已有批量产品。这些产品采用芯片倒装结构，提高发光效率和散热效果。荧光粉涂覆工艺的改进，可将色均匀性提高10倍。实验证明，电流和温度的增加使LED光谱有些蓝移和红移，但对荧光光谱影响并不大。寿命实验结果也较好，Φ5的白光LED在工作1.2万小时后，光输出下降80%，而这种功率LED在工作1.2万小时后，仅下降10%，估计工作5万小时后下降30%。这种称为Luxeon的功率LED最高效率达到44.3lm/w，最高光通量为187lm，产业化产品可达120lm，Ra为75-80。 InGaN(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉 Lumileds公司采用460nmLED配以SrGa2S4：Eu2+(绿色)和SrS：Eu2+(红色)荧光粉，色温可达到3000K-6000K的较好结果，Ra达到82-87，较前述产品有所提高。 InGaN(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉 Cree、日亚、丰田等公司均在大力研制紫外LED。Cree公司已生产出50mW、385nm—405nm的紫外LED；丰田已生产此类白光LED，其Ra大于等于90，但发光效率还不够理想；日亚于最近制得365nm、1mm2、4.6V、500mA的高功率紫外LED，如制成白色LED，会有较好效果。 ZnSe和OLED白光器件也有进展，但离产业化生产尚远。 双芯片 可由蓝 LED+黄LED、蓝LED+黄绿LED以及蓝绿LED+黄LED制成，此种器件成本比较便宜，但由于是两种颜色LED形成的白光，显色性较差，只能在显色性要求不高的场合使用。 三芯片 (蓝色+绿色+红色)LED Philips公司用470nm、540nm和610nm的LED芯片制成Ra大于80的器件，色温可达3500K。如用470nm、525nm和635nm的LED芯片，则缺少黄色调，Ra 只能达到20或30。
导光板网点设计软件对比
比较项目Bldots其它导光板网点设计软件界面设计界面清新、功能布置一目了然界面复杂、新手无从下手 操作使用突破导光板网点传统设计的暗区调整作 业及布点趋势猜测，能快速设计出单面 进光、两面进光、三面进光、四面进光 、圆形进光和多边形进光等导光板，通 过导入图形的方法，设计各种异形导光 板和任意复杂图案导光板，整个设计过 程简单、快捷，设计人员无需专业训 练，轻松上手，极大节省企业的专业人 力投入 功能交叉繁杂，无任何设计明示，即使经 过长期摸索，使用起来也仍然一知半解， 设计人员很难建立清晰的设计思路，必须 经过长期的经验累积和软件使用摸索，把 网点设计工作弄成了神秘莫测的高深技 术，非常适合喜欢折腾型天才使用，造就 了行业中网点设计月薪8万的奇葩神话 学习培训配有完整的高清有声视频教程，专业技 术人员在线技术指导和远程协助，不定 期的免费技术培训和强大的专业技术交 流平台 只提供简单的文字使用说明，打瞌睡了， 必须的 软件价格行业中同类正版软件价格全球最低价格超级昂贵，大大超过设备硬件投资软件升级终身免费升级后续还得不断付出昂贵软件升级费用 技术支持行业资深专业技术工程师提供持续的实 际生产制作和软件使用技术咨询和协助 简单的文字使用说明，是您最忠实也可能 是唯一的导师 关于盗版 导光板网点设计软件对比 盗版软件大多破解不完全、运行不稳定、功能残缺、说不定还被破解者插入什么盗号病毒，根本无任何售后服务，没有详细的学习资料，软件出了问题，连人都找不到了，钱是小事，最主要的是误事呀。另外盗版软件都是破解爱好者放在网上供大家免费使用的，您想想看，您为盗版Windows付过钱吗？您为盗版Word、Excel等办公软件付费过吗？为本来免费的盗版软件付费您不觉得自己更亏吗？如果您只是买回去个人学习或给自己小孩玩玩，弄个盗版用用也还是不错的，但为本来就是免费的盗版付费就太不值了，到网上去搜一下，到处都是，一分钱都不用花，假如您是商用，对电脑又不专业，那么，亲，购买正版将是您明智的选择！
提高LED发光效率的方法
如何提高LED发光效率 王文瀚12S011029 1 引言 发光二极管(Light Emitting Diode, LED)是一种可将电能转换为光能的有源电子器件，属于电致发光固态光源。与传统的光源相比，具有体积小、寿命长、电压低、节能和环保等优点，是下一代照明的理想选择。但半导体折射率很高，由于全反射等因素，有源层产生的光绝大部分在LED内部转换为热能白白损耗掉了，能够辐射到自由空间的光占很小部分，使传统LED的出光效率仍然很低，因此提高LED的出光效率在节能减排的今天具有重要的意义。本文首先简要介绍了LED发光原理，并总结了几种主流的提高LED发光效率的方法。 2 LED发光原理 发光二极管核心是PN结，因此它具有一般PN结的电流电压特性，即正向导通，反向截止或击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光，如图1所示。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数微米以内产生。有几种机制会影响正向电压的高低，包括接触电阻、透明导电层及P型与N型半导体内的载流子浓度及载流子迁移率。 图1 LED发光原理 假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。由不同化学成份的半导体材料，基于它们具有之能隙值各不相同，再经适当的组合后可以得到不同发光波长的发
光二极管。 3 LED 发光效率描述 3.1 内量子效率 电子和空穴在PN 结过渡层中复合会产生光子，然而并不是每一对电子和空穴都会产生光子，由于LED 的PN 结作为杂质半导体，存在着材料品质、位错因素以及工艺上的种种缺陷，会产生杂质电离、激发散射和晶格散射等问题，使电子从激发态跃迁到基态时与晶格原子或离子交换能量时发生无辐射跃迁，也就是不产生光子，这部分能量不转换成光能而转换成热能损耗在PN 结内，于是就有一个复合载流子转换效率。当然，很难去计算复合载流子总数和产生的光子总数。一般是通过测量LED 输出的光功率来评价这一效率，这个效率就称为内量子效率。用符号ηint 表示： int int /()LED /P h I e = =νη每秒钟从有源层辐射出来的光子数注入的电子数 3.2 外量子效率 辐射复合所产生的光子并不是全部都能离开晶体向外发射，从有源区产生的光子通过半导体有部分可以被再吸收；另外由于半导体的高折射率，光子在界面处很容易发生全反射而返回晶体内部。即使是垂直射到界面的光子，由于高折射率而产生高反射率，有相当部分被返回晶体内部。因此外量子效率可以表示为： /()LED /ext P h I e ==νη每秒钟辐射到自由空间的光子数注入的电子数 一般LED 都以平面结构生长在有光吸收功能的衬底上，上面以环氧树脂圆顶形封装，这种结构的光取出效率非常低，仅为4％左右，所以只有一小部分的光被放出，主要原因有：一是电流分布不当以及光被材料本身所吸收；二是光不易从高折射率的半导体传至低折射率的外围空气(n=1)。由于LED 材料折射率很高，当芯片发出光在晶体材料与空气界面时，会发生全反射现象，晶体本身对被折回的光有相当一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。 4 提高LED 发光效率的方法 早期LED 组件发展集中在提升其内部量子效率，方法主要是利用提高芯片的质量及改变芯片的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提高LED 的发光效率，而可获得约70％左右的理论内部量子效率。随着外延生长技术和多量子阱结构的发展，超高亮度发光二极管的内量子效率已有了非常大的改善，如波长625nm AlGalnP 基超高亮度发光二极管的内量子效率可达至100％，已接近极限。
(完整版)发光二极管主要参数与特性.doc
发光二极管主要参数与特性 LED 是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性： I-V 特性、 C-V 特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。 1、LED电学特性 1.1 I-V 特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V 特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触 电阻，反之为高接触电阻。 I I F′ V R 0 ′ 击反向死区工作区V F V 穿正向死区 区 I R 图I-V特性曲线如左图： (1)正向死区：（图oa 或 oa′段）a 点对于 V0 为开启电压，当 V ＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散 而形成势垒电场，此时 R 很大；开启电压对于不同 LED 其值不同，GaAs 为 1V ，红色 GaAsP 为 1.2V，GaP 为 1.8V，GaN 为 2.5V。（2）正向工作区：电流I F与外加电压呈指数关系 I F = I S (e qV F/KT–1)-------------------------I S为反向饱和电流。 V＞0时，V＞V F的正向工作区I F随V F指数上升I F= I S e qV F/KT （3）反向死区：V＜0 时 pn 结加反偏压 V= - V R时，反向漏电流I R（ V= -5V ）时，GaP为 0V ，GaN 为 10uA。（4）反向击穿区V＜- V R， V R称为反向击穿电压； V R电压对应 I R为反向漏电流。当反向偏压一直增加使 V＜- V R时，则出现 I R突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压 V R也不同。 1.2 C-V 特性 鉴于 LED 的芯片有9×9mil (250 × 250um) ，10× 10mil ，11× 11mil (280 × 280um) ，12 × 12mil C (300× 300um) ，故 pn 结面积大 小不一，使其结电容（零偏压） 0 C ≈n+pf左右。 C C-V 特性呈二次函数关系 C0′（如图 2）。由 1MH Z交流信号用 C-V 特性测试仪测得。 V 1.3 最大允许功耗PF m 当流过LED的电流为I F、
解决导光灯光效果均匀漂亮的办法
导光问题解决办法. 灯光效果要均匀漂亮, 要从以下几个方面着手: A. 光源的选择: B. 导光材料的选择: C. 光源的空间布置: D. 光的颜色及分配: E. 光的反射和折射处理: 1.导光材料的选择： a) 一般有PC,PMMA,PS,半透明ABS等， b) 导光效果最好的是PMMA和PC，效率能达到92％以上， 2.导光结构：一般最简单的电源类指示灯结构，就是在导光柱底部加一LED灯形成。但是对大面积的透光指示 效果就比较难处理，常用的方式有以下几种： a) 在背部加多LED，比如常见的光圈效果，在背部做咬花或磨砂效果，表面也可做0.3*0.3锯齿面防止透光， 电火花规格为粗电火花纹建议用VDI27,材料最好选用半透明的，注意导光柱与LED间的距离，不可太靠近，否则散光效果不好，LED灯要选用散射角度大点的， b) 在导光柱背面做咬花、磨砂、或雾面处理和凸点结构，然后从侧面照LED结构方式，注意点与上面一样， c) 在导光柱和光源之间加一块半透明的矽胶垫可得到较均匀的导光效果 d) CD机导光板常用PMMA,厚度为3~5MM,背部有圆弧,光从侧面打入,表面贴散光纸,固定导光板的支架用白 色,表面光滑,防止漏光, e) 距离LED较近。用反光就行，PCB上贴白纸，或用白油,导光柱设计与前面一样， f) 手机上的发光件：PC+色粉，做成半透明的即可，发的光均匀，又不刺眼 3.导光结构实例说明： 市场上的导光材料都是PMMA，光学的东西理论性很强，导光原理一般都是利用全反射原理，一般要效果好的话，利用45度斜角效果是最好的，另外也有弧形，和角度较小的情况先上图说明一种导光柱，发光部分有一定的长度，要求发光部分发光比较均匀，见下图。除了表面光洁度比较重要之外，各个面之间的角度也比较重要，另外要选择发光亮度和角度合适的LED，当然模具结构也要考虑，因为PMMA必须留较大的脱模斜度，如果光学方面不允许留斜度的地方，只有走行位了。 第一种利用了光的全反射和散射