LED主要参数及特性(精)
光电器件——发光二极管分类与主要参数(精)
发光二极管分类与主要参数发光二极管（Light Emitting Diode），简称LED，是一种能将电能转换为光能的半导体器件，由磷化镓、砷化镓、磷砷化镓、砷磷化镓等半导体材料制成。
发光二极管在电路中用文字符号VD表示，其图形符号如图所示。
发光二极管的图形符号发光二极管的结构1.发光二极管的分类发光二极管的种类很多，分类方法各有不同。
（1）按材料分按材料的不同，LED可分为砷化镓LED、磷砷化镓LED、磷化镓LED、砷铝化镓LED等。
（2）按发光二极管的发光颜色分按发光二极管的发光颜色可分为红色、绿色、黄色、橙色等可见光发光二极管以及不可见的红外发光二极管。
（3）按发光效果分按发光效果可分为固定颜色LED变色LED两类，其中变色LED包括双色和三色等。
（4）按发光二极管的封装外形分按发光二极管的封装外形可分为圆柱形、矩形、方形、三角形、组合形发光二极管。
其中圆形发光二极管的外径有Φ2~Φ20mm等多种规格，常用的有Φ3mm、Φ5mm等。
（5）按封装形式分按封装形式有可分为有色透明封装（C）、无色透明封装（T）、有色散射封装（D）、无色散射封装（W）。
（6）按封装材料分按封装材料的不同可分为塑料封装、陶瓷封装、金属封装、树脂封装无引线封装。
常见LED的外形2．发光二极管的主要参数发光二极管的主要参数有最大工作电流I FM和最高反向电压U RM。
（1）最大工作电流I FMI FM是指发光二极管长期正常工作所允许通过的最大正向电流。
使用中不能超过此值，否则将会烧毁发光二极管。
（2）最高反向电压U RMU RM是指发光二极管在不被击穿的前提下，所能承受的最大反向电压。
使用中不应使发光二极管承受超过此参数值，否则发光二极管将可能被击穿。
发光二极管的参数还具有光参数，如峰值波长、发光强度等，其中发光强度表示发光二极管的发光亮度，由峰值波长可知发光二极管的发光颜色，如峰值波长为70nm时，发光二极管就发出红色光。
LED显示屏技术参数性能指标及相关要求
LED显示屏技术参数性能指标及相关要求1.分辨率：分辨率是指在显示屏上所能显示的图像细节清晰度的程度。
较高的分辨率意味着更清晰的图像显示效果。
常见的LED显示屏分辨率有1920x1080、3840x2160等。
2. 亮度：亮度是指显示屏在显示图像时的亮度水平。
较高的亮度可以使屏幕在明亮环境下更容易被看清。
常见的LED显示屏亮度为300~1000 nits。
3.色彩饱和度：色彩饱和度是指LED显示屏在显示图像时色彩的鲜艳程度。
较高的色彩饱和度可以使图像更生动逼真。
4.对比度：对比度是指显示屏上黑白之间亮度的差异程度。
较高的对比度可以提高图像的层次感和清晰度。
5.刷新率：刷新率是指显示屏每秒更新图像的次数。
较高的刷新率可以使图像更流畅，减少闪烁和拖影。
6.响应时间：响应时间是指显示屏在接收到信号后所需的时间来改变像素点的状态。
较低的响应时间可以减少图像残影和拖影。
7.观看角度：观看角度是指在不同角度下观看显示屏时图像的可见性。
较大的观看角度可以使屏幕在不同角度下都能显示清晰的图像。
8.耐用性和稳定性：LED显示屏需要具备较高的耐用性和稳定性，能够在长时间使用和各种环境条件下都能正常运行。
9.能耗：LED显示屏需要具备较低的能耗，以减少对环境的负面影响并降低使用成本。
10.显示效果一致性：不同LED显示屏之间在显示效果上应该具备一致性，以保证多个显示屏同时工作时的统一性。
11.精度和校正：LED显示屏需要具备较高的像素点精度和颜色校正性，以确保图像的准确性和真实性。
12.电子屏亮度控制：具备屏幕亮度控制功能，可以根据环境的亮度自动调节屏幕的亮度以保证图像的显示效果。
13.色彩一致性：显示屏上的LED灯珠的色彩一致性要求高，以避免屏幕显示的色差问题。
14.故障率：LED显示屏需要具有较低的故障率，保证长时间连续工作时的可靠性和稳定性。
15.可靠性和安全性：LED显示屏需要具有较高的可靠性和安全性，以保证在各种环境条件下都能正常运行，并且不对使用者造成安全隐患。
LED光电参数定义及其详解
LED光电参数定义及其详解LED (Light-Emitting Diode) 是一种半导体发光器件，具有高效、低能耗和长寿命等优点，广泛应用于照明、信息显示、通信等领域。
在了解LED的光电参数之前，我们先来了解一下LED的基本原理。
LED工作原理LED是一种具有PN结构的二极管，当正向电流通过PN结时，由于载流子的复合和能带间的能量差，会发生光辐射的现象。
这种光辐射是通过准直的镜头扩束后产生可见光或红外光，形成LED的特有发光效果。
LED的光电参数是指描述LED性能的相关参数，主要包括：光通量、光效、色温、色坐标、色纯度、发光角度等。
1. 光通量 (Luminous Flux)光通量是指由LED单位时间内辐射出的光功率，单位为流明(lm)。
光通量的数值越大，LED发光亮度越高。
2. 光效 (Luminous Efficacy)光效是指LED单位电流输入所产生的光通量的比值，单位为流明/瓦(lm/W)。
光效的数值越大，表示LED光效越高，能量转换效率越高。
3. 色温 (Correlated Color Temperature, CCT)色温是用来描述光源颜色的参数，单位为开尔文(K)。
色温数值越高，光线呈现出蓝色偏冷的效果，数值越低，光线则呈现出红色偏暖的效果。
4. 色坐标 (Color Coordinates)色坐标用来描述光源颜色在色度图中的位置，通过与标准光源的色度坐标比较，可以判断光源的颜色偏差程度。
常用的色坐标系统有CIE1931、CIE1960和CIE1976等。
5. 色纯度 (Color Purity)色纯度是指光源发出的光线的颜色与纯色光线的相似程度，通常表示为光谱图中的色彩区域面积与总面积的比值。
色纯度的数值越高，表示光线的颜色越纯度越高。
6. 发光角度 (Viewing Angle)发光角度是指LED辐射光束的扩散角度范围，一般用半功率角(Half Power Angle)来表示。
LED常用参数解释
LED常用参数解释LED（Light Emitting Diode）是一种发光二极管，具有耐用、高效、节能等特点，被广泛应用于照明、显示、电子设备等领域。
LED的常用参数主要包括电流（Current）、电压（Voltage）、功率（Power）、亮度（Luminosity）、颜色温度（Color Temperature）、光通量（Luminous Flux）等。
1. 电流（Current）：指通过LED的电流大小，通常以毫安（mA）为单位。
电流的大小决定了LED发光的亮度和效果。
一般情况下，LED的额定工作电流范围在5-30mA之间。
2. 电压（Voltage）：指运行LED所需的电压大小，通常以伏特（V）为单位。
LED的工作电压范围是其正常工作的保证，一般为2-3.6V。
3. 功率（Power）：指LED每秒消耗的能量，通常以瓦特（W）为单位。
功率的大小与LED发光的亮度和效率相关，一般在0.1-1W之间。
4. 亮度（Luminosity）：指LED发光的强度，通常以流明（lm）为单位。
亮度可以简单理解为LED发光的明亮程度，一般根据应用需求选择合适的亮度级别。
5. 颜色温度（Color Temperature）：指LED发出的光的颜色属性，通常以开尔文（K）为单位。
颜色温度可以分为暖白光（2700-3500K）、自然白光（4000-4500K）和冷白光（5000-6500K）等不同等级。
6. 光通量（Luminous Flux）：指LED发出的总光功率，通常以流明（lm）为单位。
光通量是衡量LED光输出效果的重要参数，可以根据光通量的大小选择适合的光源。
除了上述常见的参数，LED还有一些其他相关参数：7. 工作寿命（Working Life）：指LED的使用寿命，即在一定条件下能够正常工作的时间。
工作寿命一般以小时（h）为单位，LED的寿命与其内部芯片、封装工艺、散热设计等因素有关。
8. 角度（Angle）：指LED发光的角度范围，通常以度（°）为单位。
led灯具的主要参数
led灯具的主要参数LED灯具的主要参数是指影响LED灯具性能和亮度的关键参数。
下面将从功率、亮度、色温、色彩指数、寿命、光束角度等多个方面介绍LED灯具的主要参数。
1. 功率LED灯具的功率是指其消耗的电力。
通常以瓦特（W）为单位表示。
功率越高，LED灯具发出的光线越亮。
但是功率过高会导致能耗增加，因此在选择LED灯具时需要根据实际需要和节能要求来确定合适的功率。
2. 亮度LED灯具的亮度是指其发出的光线强度。
以流明（lm）为单位表示。
亮度决定了LED灯具的照明效果，同时也与功率相关。
一般来说，LED灯具的亮度越高，照明效果越好。
但是需要根据具体使用场景和需求来选择合适的亮度。
3. 色温色温是指LED灯具发出的光线的颜色。
以开尔文（K）为单位表示。
LED灯具的色温分为冷光和暖光两种。
冷光色温较高，一般在5000K以上，发出的光线偏蓝色；暖光色温较低，一般在3000K 以下，发出的光线偏黄色。
根据不同的场景和需求，选择合适的色温可以营造出不同的氛围和灯光效果。
4. 色彩指数色彩指数（CRI）是衡量LED灯具还原物体真实颜色能力的参数。
以百分比表示，最高为100。
色彩指数越高，LED灯具还原物体颜色的能力越好。
因此，在需要准确还原物体颜色的场景，如美术馆、展览厅等，选择色彩指数较高的LED灯具尤为重要。
5. 寿命寿命是指LED灯具的使用寿命。
一般以小时（h）为单位表示。
LED灯具的寿命受到多个因素的影响，如使用环境、温度、驱动电流等。
一般来说，LED灯具的寿命在2万小时以上，远远超过传统灯具的寿命。
因此，选择寿命较长的LED灯具可以减少更换灯具的频率和维修成本。
6. 光束角度光束角度是指LED灯具发出的光线的散发范围。
以角度（°）表示。
光束角度的大小直接影响到LED灯具的照射范围和照明效果。
一般来说，光束角度较小的LED灯具发出的光线较为集中，适用于局部照明；光束角度较大的LED灯具发出的光线较为散射，适用于整体照明。
LED灯具基础知识
LED灯具基础知识一、LED灯具的特性：LED灯珠是属于发光二极管的一种，能够将电能转化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。
LED灯具可采用直流DC220V电压，不需要启辉器和镇流器。
启动时间短，无闪频。
LED灯具的主要特点为：①新型绿色环保光源：LED运用冷光源，眩光小，无辐射，使用中不产生有害物质。
LED的工作电压低，采用直流驱动方式，超低功耗（单管0.03~0.06W），电光功率转换接近100%，在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。
LED的环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，而且废弃物可回收，没有污染，不含汞元素，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。
②寿命长：LED为固体冷光源，环氧树脂封装，抗震动，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万~10万小时，是传统光源使用寿命的10倍以上。
LED性能稳定，可在-30~+50oC环境下正常工作。
③多变换：LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256X256X256（即16777216）种颜色，形成不同光色的组合。
LED组合的光色变化多端，可实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。
④高新技术：与传统光源的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功地融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术和嵌入式控制技术等。
传统LED灯中使用的芯片尺寸为0.25mmX0.25nm，而照明用LED的尺寸一般都要在1.0mmX1.0mm以上。
LED裸片成型的工作台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计能够改善其发光效率，从而发出更多的光。
LED封装设计方面的革新包括高传导率金属块基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等，采用这些方法都能设计出高功率、低热阻的器件，而且这些器件的照度比传统LED产品的照度更大。
二LED灯具产品主要参数：光通量（单位：LM)、显色指数（单位：Ra) 、色温（单位：K）、功率因素（单位：PF）、散热能力①光通量：主要指产品的亮度，灯具通过消耗电能而发出光能，光通量越大、发出的光能越多。
LED基本参数范文
LED基本参数范文LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，使用电流通过半导体产生光的现象。
由于其能耗低、寿命长、色彩丰富等优点，LED被广泛用于照明、显示和指示等领域。
以下是LED的基本参数。
一、光电参数：1. 发光强度（Luminous Intensity）：表示单位立体角内发光源的亮度，单位为坎德拉（cd）。
2. 光通量（Luminous Flux）：LED发出的总光功率，单位为流明（lm）。
3. 光效（Luminous Efficacy）：光通量与功率之比，单位为流明/瓦（lm/W）。
4. 波长（Wavelength）：LED发出的光的波长，以纳米（nm）计。
二、电学参数：1. 额定电流（Rated Current）：LED最大可承受的电流值，单位为毫安（mA）。
2. 额定电压（Rated Voltage）：LED正常工作时的电压，单位为伏特（V）。
3. 正向电压（Forward Voltage）：指LED正常发光时的电压峰值，也是LED的工作电压范围。
4. 电流漏-电压峰值（Forward Current Leak - Voltage Peak）：在正向电压下，无电流通过LED时的电压。
三、光色参数：1. 光色温度（Color Temperature）：用来描述白光色调的参数，单位为开尔文（K）。
较低的色温表示暖白光，较高的色温表示冷白光。
2. 色彩指数（Color Rendering Index，CRI）：用来评价光源对物体颜色的还原能力，通常以Ra值表示，取值范围为0到100。
Ra值越大，说明光源对物体颜色的还原能力越好。
3. 色坐标（Color Coordinates）：用来描述光源发出的光的颜色。
色坐标通常使用CIE 1931色度图来表示，其中x、y用来表示色彩。
四、寿命参数：1. 寿命（Lifespan）：指LED在正常工作条件下能够保持预定亮度的时间。
LED参数详解
LED参数详解普通发光二极管的正向饱和压降为１．６Ｖ～２．１Ｖ, 正向工作电流为５～２０ｍＡLED的特性1．极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。
低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。
2．电参数的意义(1)正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。
在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
(2)正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般是在IF=20mA时测得的。
发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。
在外界温度升高时，VF将下降。
(3)V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。
当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。
由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。
正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。
LED的分类1．按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。
另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。
散射型发光二极管和达于做指示灯用。
2．按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。
国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。
LED常用性能参数
LED常用性能参数LED（Light-Emitting Diode）是一种半导体发光器件，具有功耗低、寿命长、亮度高等优点，在照明、显示、通信等领域有广泛的应用。
LED的常用性能参数包括亮度、发光效率、色温、颜色温度、色彩指数和寿命等。
1. 亮度：LED的亮度是指LED发出的光线的强度，单位为流明（lm）。
亮度是衡量LED的发光效果的重要参数。
一般来说，亮度越高，LED的发光效果越好。
在照明应用中，需要选择亮度适中的LED来达到所需的照明效果。
2. 发光效率：发光效率是指LED芯片将输入的电能转化为光能的效率，一般用光通量（lm）与消耗的功率（W）的比值来表示，单位为lm/W。
发光效率越高，LED的能耗越低，对于节能环保型的照明产品来说是非常重要的参数。
3.色温：色温是指光源的颜色相对于黑体辐射源的热力学温度。
常见的色温包括冷白光（5000K以上）、自然白光（4000-5000K）和暖白光（3000-4000K）等几种。
不同的场景和需求需要选择适合的色温，以达到舒适的照明效果。
4.颜色温度：颜色温度是指LED发出的光线的色彩，常用单位是开尔文（K）。
颜色温度越高，光线越偏白，越低则趋近于黄色。
例如，冷白光的色温为6000-6500K，暖白光的色温为2700-3500K。
在家居照明中，常用的颜色温度是3000-4000K，这样可营造出温馨舒适的氛围。
5. 色彩指数：色彩指数（Color Rendering Index，CRI）是评价光源还原被照物体真实颜色能力的参数，通常用Ra数值来表示。
Ra数值越高，光源还原颜色的能力越好。
自然光的CRI为100，一般要求正常照明的光源CRI不低于80，以确保照明效果良好。
除了以上几个常用的性能参数外，还有一些其他的性能参数也需要考虑，例如LED的色坐标、波长范围、耐电压、发光角度等。
这些参数的选择和匹配会影响到LED的应用效果和性能。
需要注意的是，不同品牌、型号的LED产品在各项性能参数上可能会有差异，因此在选择LED产品时需要根据实际需求和要求进行综合考虑，并选择合适的品牌和规格。
发光二极管参数
二极管参数普通发光二极管的正向饱和压降为１．６Ｖ～２．１Ｖ,正向工作电流为５～２０ｍＡLED的特性1．极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。
超过此值，LED发热、损坏。
（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。
超过此值可损坏二极管。
（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。
超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。
低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。
2．电参数的意义(1)正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。
在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。
(2)正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般是在IF=20mA时测得的。
发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。
在外界温度升高时，VF将下降。
(3)V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。
当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。
由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。
正向的发光管反向漏电流IR<10μA 以下。
LED的分类1．按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。
另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。
散射型发光二极管和达于做指示灯用。
2．按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm 及φ20mm等。
国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。
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LED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。
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V= - VR 时，反向漏电流IR（V= -5V）时，GaP为0V，GaN为10uA。
（4）反向击穿区 V＜- VR ，VR 称为反向击穿电压；VR 电压对应IR为反向漏电流。
当反向偏压一直增加使V＜- VR时，则出现IR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VR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 (300×300um)，故pn结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C≈n+pf 左右。
C-V特性呈二次函数关系（如图2）。
由1MHZ交流信号用C-V特性测试仪测得。
1.3 最大允许功耗PF m当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IFLED工作时，外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光，还有一部分变为热，使结温升高。
若结温为Tj、外部环境温度为Ta，则当Tj＞Ta时，内部热量借助管座向外传热，散逸热量（功率），可表示为P = KT（Tj – Ta）。
1.4 响应时间响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。
现有几种显示LCD（液晶显示）约10-3~10-5S，CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S（us级）。
①响应时间从使用角度来看，就是LED点亮与熄灭所延迟的时间，即图中tr 、tf 。
图中t0值很小，可忽略。
②响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。
LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始，一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。
LED 熄灭时间——下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。
不同材料制得的LED响应时间各不相同；如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间＜10-9S，GaP为10-7 S。
因此它们可用在10~100MHZ高频系统。
2 LED光学特性发光二极管有红外（非可见）与可见光两个系列，前者可用辐射度，后者可用光度学来量度其光学特性。
2.1 发光法向光强及其角分布Iθ2.1.1 发光强度（法向光强）是表征发光器件发光强弱的重要性能。
LED大量应用要求是圆柱、圆球封装，由于凸透镜的作用，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最大，其与水平面交角为90°。
当偏离正法向不同θ角度，光强也随之变化。
发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。
2.1.2 发光强度的角分布Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。
它主要取决于封装的工艺（包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否）⑴为获得高指向性的角分布（如图1）① LED管芯位置离模粒头远些；②使用圆锥状（子弹头）的模粒头；③封装的环氧树脂中勿加散射剂。
采取上述措施可使LED 2θ1/2 = 6°左右，大大提高了指向性。
⑵当前几种常用封装的散射角（2θ1/2角）圆形LED：5°、10°、30°、45°2.2 发光峰值波长及其光谱分布⑴ LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。
当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。
LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构（外延层厚度、掺杂杂质）等有关，而与器件的几何形状、封装方式无关。
下图绘出几种由不同化合物半导体及掺杂制得LED光谱响应曲线。
其中LED 光谱分布曲线1蓝光InGaN/GaN 2 绿光 GaP:N 3 红光 GaP:Zn-O4 红外GaAs5 Si光敏光电管6 标准钨丝灯①是蓝色InGaN/GaN发光二极管，发光谱峰λp = 460～465nm；②是绿色GaP:N的LED，发光谱峰λp = 550nm；③是红色GaP:Zn-O的LED，发光谱峰λp = 680～700nm；④是红外LED使用GaAs材料，发光谱峰λp = 910nm；⑤是Si光电二极管，通常作光电接收用。
由图可见，无论什么材料制成的LED，都有一个相对光强度最强处（光输出最大），与之相对应有一个波长，此波长叫峰值波长，用λp表示。
只有单色光才有λp 波长。
⑵谱线宽度：在LED谱线的峰值两侧±△λ处，存在两个光强等于峰值（最大光强度）一半的点，此两点分别对应λp-△λ，λp+△λ之间宽度叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。
半高宽度反映谱线宽窄，即LED单色性的参数，LED半宽小于40 nm。
⑶主波长：有的LED发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至有多个峰值，并非单色光。
为此描述LED色度特性而引入主波长。
主波长就是人眼所能观察到的，由LED发出主要单色光的波长。
单色性越好，则λp也就是主波长。
如GaP材料可发出多个峰值波长，而主波长只有一个，它会随着LED长期工作，结温升高而主波长偏向长波。
2.3 光通量光通量F是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣。
F为LED 向各个方向发光的能量之和，它与工作电流直接有关。
随着电流增加，LED光通量随之增大。
可见光LED的光通量单位为流明（lm）。
LED向外辐射的功率——光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流源大小有关。
目前单色LED的光通量最大约1 lm，白光LED的F≈1.5~1.8 lm（小芯片），对于1mm×1mm的功率级芯片制成白光LED，其F=18 lm。
2.4 发光效率和视觉灵敏度① LED效率有内部效率（pn结附近由电能转化成光能的效率）与外部效率（辐射到外部的效率）。
前者只是用来分析和评价芯片优劣的特性。
LED光电最重要的特性是用辐射出光能量（发光量）与输入电能之比，即发光效率。
②视觉灵敏度是使用照明与光度学中一些参量。
人的视觉灵敏度在λ = 555nm 处有一个最大值680 lm/w。
若视觉灵敏度记为Kλ，则发光能量P与可见光通量F之间关系为 P=∫Pλdλ； F=∫KλPλdλ③发光效率——量子效率η=发射的光子数/pn结载流子数=（e/hcI）∫λPλd λ若输入能量为W=UI，则发光能量效率ηP=P/W若光子能量hc=ev,则η≈ηP ，则总光通F=（F/P）P=KηPW 式中K= F/P④流明效率：LED的光通量F/外加耗电功率W=KηP它是评价具有外封装LED特性，LED的流明效率高指在同样外加电流下辐射可见光的能量较大，故也叫可见光发光效率。
以下列出几种常见LED流明效率（可见光发光效率）：品质优良的LED要求向外辐射的光能量大，向外发出的光尽可能多，即外部效率要高。
事实上，LED向外发光仅是内部发光的一部分，总的发光效率应为η=ηiηcηe ，式中ηi向为p、n结区少子注入效率，ηc为在势垒区少子与多子复合效率，ηe为外部出光（光取出效率）效率。
由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。
当芯片发出光在晶体材料与空气界面时（无环氧封装）若垂直入射，被空气反射，反射率为（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体本身对光有相当一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。
为了进一步提高外部出光效率ηe可采取以下措施：①用折射率较高的透明材料（环氧树脂n=1.55并不理想）覆盖在芯片表面；②把芯片晶体表面加工成半球形；③用Eg大的化合物半导体作衬底以减少晶体内光吸收。
有人曾经用n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽，可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。
2.5发光亮度亮度是LED发光性能又一重要参数，具有很强方向性。
其正法线方向的亮度BO=IO/A，指定某方向上发光体表面亮度等于发光体表面上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量，单位为cd/m2 或Nit。
若光源表面是理想漫反射面，亮度BO与方向无关为常数。
晴朗的蓝天和荧光灯的表面亮度约为7000Nit（尼特），从地面看太阳表面亮度约为14×108Nit。
LED亮度与外加电流密度有关，一般的LED，JO（电流密度）增加BO也近似增大。
另外，亮度还与环境温度有关，环境温度升高，ηc（复合效率）下降，BO 减小。
当环境温度不变，电流增大足以引起pn结结温升高，温升后，亮度呈饱和状态。
2.6寿命老化：LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。
器件老化程度与外加恒流源的大小有关，可描述为Bt=BO e-t/τ，Bt为t时间后的亮度，BO为初始亮度。
通常把亮度降到Bt=1/2BO所经历的时间t称为二极管的寿命。
测定t要花很长的时间，通常以推算求得寿命。
测量方法：给LED通以一定恒流源，点燃103 ~104 小时后，先后测得BO ，Bt=1000~10000，代入Bt=BO e-t/τ求出τ；再把Bt=1/2BO 代入，可求出寿命t。
长期以来总认为LED寿命为106小时，这是指单个LED在IF=20mA下。
随着功率型LED开发应用，国外学者认为以LED的光衰减百分比数值作为寿命的依据。
如LED的光衰减为原来35%，寿命＞6000h。
3 热学特性LED的光学参数与pn结结温有很大的关系。
一般工作在小电流IF＜10mA，或者10~20 mA长时间连续点亮LED温升不明显。
若环境温度较高，LED的主波长或λp 就会向长波长漂移，BO也会下降，尤其是点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响应专门设计散射通风装置。
LED的主波长随温度关系可表示为λp（ T′）=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃由式可知，每当结温升高10℃，则波长向长波漂移1nm，且发光的均匀性、一致性变差。