LED照明术语.pdf
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1、ICS 31.260 L 50 备案号:中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 SJ SJ/T 2 半导体照明术语半导体照明术语 Semiconductor Lighting Terminology(报批稿)-发布-实施中华人民共和国信息产业部 发布 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 3.1 基本术语.1 3.2 LED 类型.3 3.3 外延.4 3.4 芯片.5 3.5 封装.6 3.6 光度
2、量.7 3.7 色度量.15 3.8 热、电测量.16 3.9 LED 应用产品.18 3.9.1 信号灯.18 3.9.2 汽车用灯.19 3.9.3 景观照明.19 3.9.4 室内装饰照明.20 3.9.5 普通照明.20 3.9.6 安全照明.21 中文索引.22 英文索引.25 附录 A(资料性附录)本标准参加单位.31 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 II 前 言 本标准的附录 A 为资料性附录。本标准由工业和信息化部电子工业标准化研究所归口。本标准由半导体照明技术标准工作组组织起草。本标准起草单位:中国光学光电子行业协会光电器件分会、深
3、圳市淼浩高新科技开发有限公司、厦门华联电子有限公司、工业和信息化部电子工业标准化研究所。本标准参加单位:见附录 A 本标准主要起草人:胡爱华、吕毅军、刘秀娟、彭万华。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 1 半导体照明术语 1 范围 本标准规定了半导体照明基本名词与术语的定义。本标准确定的术语适用于半导体照明相关的生产、科研和贸易等方面的应用。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新
4、版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 2900.32-1994 电工术语 电力半导体器件 GB/T 2900.65-2004 电工术语 照明(IEC 60050(845):1987,MOD)GB/T 2900.66-2004 电工术语 半导体器件和集成电路(IEC 60050-521:2002,IDT)GB/T 5838-1986 荧光粉名词术语 GB/T 13962-1992 光学仪器术语 GB/T 14113-1993 半导体集成电路封装术语 GB/T 14264-1993 半导体材料术语 GB/T 15608-2006 中国颜色体系 GB/T 15651-199
5、5 半导体器件 分立器件和集成电路 第五部分:光电子器件 3 术语和定义 引用文件中确定的术语以及下述术语适用于本标准。3.1 基本术语 3.1.1 半导体 semiconductor 两种载流子引起的总电导率通常在导体和绝缘体之间的一种材料,这种材料中的载流子浓度随外部条件改变而变化。GB/T 2900.66-2004,定义 521-02-01 3.1.2 半导体器件 semiconductor device 其基本特性是由在半导体中的载流子流动所决定的器件。注:该定义包括基本特性仅部分地由于载流子在半导体中流动产生的器件,从规范的角度考虑这些器件仍被认为是半导体器件。GB/T 2900.6
6、6-2004,定义 521-04-01 3.1.3 半导体二极管(semiconductor)diode PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 2 具有非对称的电压电流特性的两引出端半导体器件。注:除非另有说明,此术语通常表示具有典型单一 PN 结电压电流特性的器件。GB/T 2900.66-2004,定义 521-04-03 3.1.4 发光二极管 light-emitting diode LED 当被电流激发时通过传导电子和空穴的再复合产生自发辐射而发出非相干光的一种半导体二极管。3.1.5 半导体照明 semiconductor lighting 采
7、用发光二极管作为光源的照明方式。3.1.6 固态照明 solid state lighting SSL 采用固体发光材料(如发光二极管 LED、场致发光 EL、有机发光 OLED 等)为光源的照明方式。3.1.7 衬底 substrate 用于外延沉积、扩散、离子注入等后序工艺操作的基体单晶片。GB/T 14264-1993,定义 3.7 3.1.8 外延片 epitaxial wafer 用外延方法制备的具有电致发光功能的结构片。3.1.9 发光二极管芯片 light-emitting diode chip 具有 PN 结结构、有独立正负电极、加电后可辐射发光的分立半导体晶片。3.1.10
8、LED 模块 LED module 由单个或多个发光二极管芯片和驱动电路、控制电路封装在一起、带有连接接口并具有发光功能且不可拆卸的整体单元。3.1.11 LED 组件 LED discreteness 由 LED 或 LED 模块和电子元器件组合在一起,具有一定功能并可维修或拆卸的组合单元。3.1.12 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 3 内量子效率 internal quantum efficiency 有源区产生的光子数与所注入有源区的电子-空穴对数之比。3.1.13 出光效率 light extraction efficiency 逸出LED
9、结构的光子数与有源区产生的光子数之比。3.1.14 注入效率 injection efficiency 注入 LED 的电子-空穴对数与注入有源区的电子-空穴对数之比。3.1.15 外量子效率 external quantum efficiency 逸出 LED 结构的光子数与注入 LED 的电子-空穴对数之比,等于内量子效率与出光效率和注入效率的乘积。3.2 LED 类型 3.2.1 单色光 LED monochromatic light LED 发出单一颜色光的 LED,有红色、绿色、蓝色、黄色、紫色等。3.2.2 白光 LED white light LED 用单色芯片加荧光粉或多色芯片
10、组合合成白色光的 LED。3.2.3 直插式 LED Dual In-line Package LED 带有正负极引线、适用于通孔插入安装工艺的 LED。3.2.4 贴片式 LED Surface Mounted Devices LED 正负电极在封装基板上、适用于表面安装工艺的 LED。3.2.5 小功率 LED low power LED 单芯片工作电流在 100mA(含 100mA)以下的发光二极管。3.2.6 功率 LED power LED 工作电流在 100mA 以上的发光二极管。3.2.7 LED 数码管 LED nixietube 采用 LED 显示数字或字符的器件或模块。3.
11、2.8 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 4 LED 显示器 LED display 采用 LED 显示数字、符号或图形的器件或模块。3.2.9 LED 背光源 LED backlight 采用 LED 作光源,为被动显示提供光源的 LED 器件或模块。3.3 外延 3.3.1 外延 epitaxy 用气相、液相或分子束等方法在衬底上生长单晶材料的工艺。在衬底上生长组分与衬底材料相同的单晶材料,称同质外延;在衬底上生长与衬底组分不同的单晶材料,称异质外延。GB/T 14264-1993,定义 3.9 3.3.2 量子阱 quantum well 组分不
12、同或掺杂不同的半导体超薄层材料交替排列形成载流子势垒或势阱,并且具有量子效应的材料结构。3.3.3 单量子阱 single quantum well 只有一个量子阱的材料结构。3.3.4 多量子阱 multi-quantum well 包含多个单量子阱的材料结构。3.3.5 金属有机化学汽相沉积 metal organic chemical vapor deposition MOCVD 金属有机化合物和非金属氢化物的汽相源经热分解合成反应外延生长单晶材料的方法。3.3.6 超晶格 superlattice 两种(或两种以上)组分(或导电类型)不同、厚度极小的薄层材料交替生长在一起而得到的一种多
13、周期材料结构,其薄层厚度远大于材料的晶格常数,但接近于或小于电子的平均自由程(或其德布洛意波长)。3.3.7 异质结 heterogeneous structure 由两种或两种以上不同的半导体材料形成的异型(P-N)异质结构或同型(P-P 或 N-N)异质结构。3.3.8 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 5 单异质结 single heterojunction 由两种不同的半导体材料形成的异型(P-N)异质结构或同型(P-P 或 N-N)异质结构。3.3.9 双异质结 double heterojunction 包含两个异质结的异质结构。3.3.1
14、0 图形化衬底 pattern substrate 在外延生长前,采用蚀刻的方法,在表面形成一定图案的衬底。3.4 芯片 3.4.1 湿法蚀刻 wet etching 将晶片浸没于化学溶液中,通过化学反应去除晶片上不需要的部分,使光刻图形转移到晶片表面。3.4.2 干法蚀刻 dry etching 将晶片置于等离子气体中,通过气体放电去除晶片上不需要的部分,使光刻图形转移到晶片表面。3.4.3 曝光 exposure 利用光学的方法,对涂布在晶片表面的光刻胶进行光化学反应的过程。3.4.4 烘胶 baking 在一定的温度下,使光刻胶固化的过程。3.4.5 蒸镀 evaporation 将原材
15、料通过某种方法变成蒸汽,使其在真空状态下沉积在待镀材料表面。3.4.6 激光剥离 laser lift-off 利用激光照射在芯片上,使外延层和衬底界面处熔化,从而将二种材料分离的方法。3.4.7 欧姆接触 ohmic contact 电压-电流特性遵从欧姆定律的非整流性的电和机械接触。3.4.8 氧化铟锡电极 Indium Tin Oxide electrode ITO PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 6 蒸镀在晶片表面的一种化学成分为氧化铟锡的透明导电膜,以形成欧姆接触,有利于电流扩展及透光。3.4.9 衬底转移 substrate transf
16、er 金属键合 metal bonding 将外延材料的外延层键合到其他衬底材料上并将原有的衬底去除的方法。3.4.10 金属反射层 reflective metal electrode 在 LED 芯片表面蒸镀一层金属,形成一种可提高外量子效率的光反射层。3.4.11 同侧电极结构 lateral electrode structure P、N 电极在芯片的上面,使部分电流横向流过外延层的一种电极结构。3.4.12 垂直电极结构 vertical electrode structure P、N 电极分别在芯片的上下二端,使电流垂直流过外延层的一种电极结构。3.4.13 承载基板 suppor
17、t substrate 用来承载外延层或芯片,并提供电极接触的一种材料。3.4.14 表面粗化 surface roughening 在 LED 外延片或芯片表面形成可以提高芯片出光效率和外量子效率的粗糙表面结构。3.4.15 正装芯片 normal chip 发光二极管芯片电极在出光面上,衬底材料与支架焊接在一起的一种芯片结构。3.4.16 倒装芯片 flip chip 发光二极管芯片电极倒扣焊接在承载基板上,形成一种芯片衬底(或靠原衬底面)朝上、引出电极在承载基板上的芯片结构。3.4.17 芯片分选 chip sorting 按不同参数(例如电压、电流、波长、光强等)对芯片进行分档测试选择
18、。3.5 封装 3.5.1 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 7 支架 lead frame 框架 frame 提供引线端子和芯片焊接区域的一个或一组零件。3.5.2 点胶 coat 在 LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。3.5.3 装架 die attachment 将 LED 芯片安装在涂有银胶或绝缘胶的 PCB 或 LED 支架相应的位置上。3.5.4 引线键合 wire bonding 为了形成欧姆接触用金属引线连接 LED 芯片电极与支架(框架)的引出端。3.5.5 LED 封装 LED package 将 LED 芯片和焊线包封起来,
19、并提供电连接、出光和散热通道、机械和环境保护及外形尺寸。3.5.6 灌封 embedding 采用模条灌装成型的封装方式。3.5.7 塑封 moulding 采用模压成型的封装方式。3.5.8 点胶封装 coating package 采用点胶成型的封装方式,也称软包封。3.5.9 热沉 heat sink 与功率芯片粘接在一起的,可以耗散其热量的金属或其他材料的一种导热部件。3.5.10 共晶焊 eutectic bonding 在 LED 芯片与支架或热沉中间放置一种合金焊料(例如金或铅锡等),通过加温加压使之共熔的一种焊接方法。3.6 光度量 3.6.1 可见光 visible ligh
20、t PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 8 可见辐射 visible radiation 能直接引起视觉的光学辐射。其波长范围一般在 380780nm。3.6.2 辐射能量 radiant energy Qe 在给定的持续时间t 内,辐射通量e的时间积分。单位:J。3.6.3 辐射强度 radiant intensity 离开辐射源的、在包含给定方向的立体角元d内传播的辐射能量de除以该立体角元,单位:Wsr。3.6.4 辐射照度 irradiance 包含该点的面元上所接收的辐射通量与该点面元面积之比。单位:W/m2。3.6.5 辐射出射度 radia
21、nt exitance 离开包含该点面元的辐射通量,与该点面元面积之比。单位:W/m2。3.6.6 辐射亮度 radiance 给定点的辐射束元在给定方向上的辐射强度,与辐射束元垂直于指定方向上的面积之比。其数值与辐射面的性质有关,并且随方向而变化,单位:W/(m2.sr)。3.6.7 辐射效率 radiant efficiency e 辐射源发射的辐射功率e与其消耗的电功率 P 的比值。3.6.8 辐射功率 radiant power 以辐射的形式发射、传播或接收的功率,单位:W。3.6.9 流明 lumen lm 光通量的 SI 单位:由一个发光强度为 1cd 的均匀点光源在单位立体角(球
22、面度)内发射的光通量。(第 9 届国际度量大会,1948 年)。eeP=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 9 等效定义:频率为 5401012赫兹、辐射通量为 1/683 瓦特的单色辐射束的光通量。GB/T 2900.65-2004,定义 845-01-51 3.6.10 眩光 glare 由于光亮度的分布或范围不恰当,或对比度太强,而引起不舒适感或分辨细节或物体的能力减弱的视觉条件。注:在俄文中 845-02-5257 的术语与干扰观察条件的光源和其他发光面的性质有关,而不是由于视场中不适当的光亮度分布而使观察条件发生变化。GB/T 2900.65-
23、2004,定义 845-02-52 3.6.11 光轴 optical axis 主辐射能分布中心的一条直线。注:除非另有规定,光轴即为最大辐射能的方向。3.6.12 半强度角 half-intensity angle 1/2 发光强度值为光轴向强度值一半时光束方向与光轴向(法向)的夹角。3.6.13 立体角 solid angle 以一顶点为球心,以 r 为半径作一个球面,球面上所截面积与球心构成的锥体角度,称为立体角。用球面上所截的面积 dS 除以半径 r 的平方来表示。单位:球面度(sr)。2ddr=s 3.6.14 光量 quantity of light Qv;Q 在给定的持续时间t
24、 内,光通量v的时间积分。vdt=vtQ 单位:lms。其他单位:流明-小时(lmh)。GB/T 2900.65-2004,定义 845-01-28 3.6.15 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 10 光通量 luminous flux v;从辐射通量e导出的量,该量是根据辐射对 CIE 标准光度观测者的作用来评价的。对于明视觉:m830e360d()dd=v)vK 式中:ed(d)为辐射通量的光谱分布;()v为光谱光视效率。单位:lm 注 1:Km值(明视觉)和 Km值(暗视觉)参见 GB/T 2900.65-2004 定义 845-01-56。注
25、2:LED的光通量通常以它们所属种类的组来表示。3.6.16 总光通量 total luminous flux 总光通量是在光源立体角4范围内累积的光通量之和。dI=式中:I为发光强度;为光源立体角范围。3.6.17 部分光通量 partial luminous flux 对于某些特殊LED采用部分光通量作为比较参数。测试方法如图1所示:d为测试距离,x为测量角度,接收面是直径为50mm的口径,该范围内探测的光通量就为此测试条件下的部分光通量。CIE对x的推荐值为:40,60,90,120。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 SJ/T 2 11 50 mm diam.
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