认知LED光源实用教案

1、1课 程 内 容 一、照明市场简介二、产业与国家政策三、LED第四代光源介绍(jisho)四、LED光源分类五、LED 参数和特性六、LED产业及产业链七、LED照明应用第1页/共27页第一页，共27页。2一、照明市场(shchng)简介 1市场背景2001 年全球已迈入高价能源时代，各国均意识到能源短缺问题。全球电力有 1/3-1/4 是用于照明光源，照明为单项最大能源支出，故省电的照明方案是世界一致的主流，也是世界各先进国家立法的节能项目。 我国对于节能照明采取重点的引导和扶持政策。2市场规模全球产业前三大依序为观光、石化及光电。其中、照明市场为光电产业最庞大的一环，产值估计为计算机的 1

2、00 倍以上。3行业动态 整个的照明市场行业的发展是由白炽灯-荧光节能灯、HID灯-LED灯走向的发展，而当前已由节能灯市场逐步转向了LED灯具市场，原众多如业界普遍聚焦的飞利浦、欧司朗、GE、TCL照明、浙江阳光、厦门通士达、小器鬼等国内外近20个品牌的知明企业无不已发展或正在发展LED产品！ 在世界各国积极提倡节能和绿色照明的大背景，加上能源资源的日越短缺，绿色照明必将是永恒(ynghng)的市场，而且逐年扩大。第2页/共27页第二页，共27页。3照明发展路向(l xin)（Roadmap) 节能灯 LED LED+太阳能风光一体一、照明(zhomng)市场简介4 4。发展趋势。发展趋势在

3、世界各国积极提倡节能和绿色照明的大背景在世界各国积极提倡节能和绿色照明的大背景(bijng)(bijng)，加上能，加上能源资源的日越短缺，绿色照明必将是永恒的市场，而且逐年扩大；源资源的日越短缺，绿色照明必将是永恒的市场，而且逐年扩大；LEDLED光源技术市场前景：光源技术市场前景： LED LED理论上每瓦的发光效率高达理论上每瓦的发光效率高达370 LM/W,370 LM/W,在目前芯片结构不做任何改变的情况下良在目前芯片结构不做任何改变的情况下良好的工艺让好的工艺让LEDLED每瓦到达每瓦到达150LM150LM没有任何问题，当达到这种亮度的时候，所有的照明领域没有任何问题，当达到这种

4、亮度的时候，所有的照明领域基本上都可以替代了。预计在未来基本上都可以替代了。预计在未来1 13 3年内年内LEDLED光源将达到每瓦光源将达到每瓦300300流明的光效率。目前流明的光效率。目前美国实验室的美国实验室的LEDLED已达到了每瓦已达到了每瓦161161流明的光效率，总光通量为流明的光效率，总光通量为 175 LM 175 LM。第3页/共27页第三页，共27页。4二.产业与国家(guji)政策一.发达国家的绿色照明计划1996年和2000年欧盟出资启动了“绿色照明革命”和“彩虹计划”项目2000年美国耗资5亿美元推动“国家半导体照明研究计划”1998年日本开展了“21世纪光计划”

5、工程，目前又启动了“照明日本”工程英国、澳大利亚等国，将在2010年全面禁止白炽灯的应用。二，我国于95启动绿色照明工程后，2001年又继续实施了“中国绿色照明工程促进项目” 1.我国启动的“中国绿色照明工程”计划是“十一五”十大重点节能工程之一，我国将重点在公用设施、宾馆、商厦、写字楼、体育场馆、居民住宅中推广高效节电照明系统。因此，高效节能光电生产企业面临发展机遇。 2.当前中国曾在降低出口退税后，对于LED照明产品(chnpn)的退税仍在13%以上。中国大部份产商的LED产品(chnpn)仍多数为出口，且出口规模逐年增长！ 3.2008年1月21日，财政部、国家发展和改革委员会联合发布了

6、高效照明产品(chnpn)推广财政补贴资金管理暂行办法(以下简称办法)，将对城乡居民购买节能产品(chnpn)给予50%的价格财政补贴.第4页/共27页第四页，共27页。5LEDLED产业产业(chny)(chny)前景前景LED产业市场规模三年有望翻一番 在全球能源短缺、环保要求不断提高的情况下，已结束的2008年北京奥运会和2010年上海世博会都不约而同地以绿色节能为主题(zht)，给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。 据国内有关机构预测，在奥运、世博的强力带动下，中国LED照明市场规模从2007年的48.5亿元快速增长至2010年的98.1亿元，北京奥运会上，LED照明技术在

7、奥运历史上首次大规模使用并获得成功。据官方统计，北京奥运会总共包括36个比赛场馆，其照明产品需求就达5亿元左右，这还不包括奥运村、奥运花园等其他公共照明设施市场。 第5页/共27页第五页，共27页。6 LED（Light Emitting Diode）又叫发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光.1996年诞生(dnshng)白色LED开始,光的历史就进一步加快进化. 灯的发展历史 回顾灯的发展历史,1810年代有煤气灯以来每约60年就有伟大的发明.1879年是白炽灯,1938年是现在也常见的日光灯,之后1996年诞生(dnshng)了现在LED照明的原型-白色LED. 回顾

8、LED的历史,1960年代开发深红色与绿黄色的LED,早期用于显示方面.之后发展的转折点为1993年开发出蓝色LED,后利用此于1996年开发出白色LED发展到现在.白色LED仅用了十几年的发展就达到了日光灯的效率水准.作为第四代的光,LED前景一片光明!1800180018101810年代年代约约6060年年1879187919001900约约6060年年193819382000200019961996煤气灯煤气灯白炽灯白炽灯日光灯日光灯白色白色LEDLED的出现的出现, ,使照明发生巨大使照明发生巨大变化变化! !今后今后LEDLED照照明的利用会进一明的利用会进一步扩大步扩大! !约约6

9、060年年简 介第6页/共27页第六页，共27页。7LED 工作(gngzu)原理和结构图 LED是英文Light Emitting Diode的简称，是一种具有两个电极的半导体发光(f un)器件，让其流过小量电流就会发出可见光，第一个商用二极管产生于 1960年。它的基本结构是一块电致发光(f un)的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。 发光(f un)二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子

10、复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。这种利用注入式电致发光(f un)原理制作的二极管叫发光(f un)二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关 第7页/共27页第七页，共27页。8LEDLED 结结 构构优点(yudin)：超长寿命，可达到10万小时；可组成各种颜色节能，效率比白炽灯高.体积小,灯具设计灵活.响应时间短；环保：无有害金属汞。低压，安全性高缺点：每瓦的流明成本高.光效没有荧光灯高.LED目前在照明行业中的主要应用范围建筑物外观照明

11、娱乐场所及舞台照明室内空间展示照明 景观照明标识(biozh)与指示性照明 交通信号灯、视频屏幕第8页/共27页第八页，共27页。9寿命比较LED灯普通灯约 4万小时约3000小时LED灯的特点(tdin)第9页/共27页第九页，共27页。10LED灯的特点(tdin)第10页/共27页第十页，共27页。11九.LED.LED颜色-色彩(sci)(sci)丰富 由于LED带宽比较(bjio)窄，颜色纯度高，因此LED的色彩比其他光源的色彩丰富得多。 据有关专家计算，LED的色彩比其他光源丰富30%,因此，它能够更准确的反应物体的真实性，当然也更受消费者的青睐！LED灯的特点(tdin)第11页

12、/共27页第十一页，共27页。12四. LED光源(gungyun)分类分类：1、按LED功率来分：分为小功率LED 、大功率LED；2、按封装类型来分：分为插件式（Lamp、食人鱼）、贴片式（3812、3528、5050）；3、按发光角度来分：分为侧面发光（SideView）、顶部发光（TopView）；参数：1、电压（Vf）；2、电流（If）；3、色温；4、显示(xinsh)指数；5、光通量（光强）；6、光效；B/4B-YB/4B-Y、 B/5B-Y B/5B-YA A型B/4B-YB/4B-Y、 B/5B-Y B/5B-YC C型B/4B-YB/4B-Y、 B/5B-Y B/5B-YB

13、B型第12页/共27页第十二页，共27页。13LED 分 类35285050(PLCC6)3mm食人鱼5mm厚边草帽平头食人鱼5mm食人鱼侧发光DIPC3535常规1W大功率小中大SMDHIGHPOWER第13页/共27页第十三页，共27页。14五. LED常规参数(cnsh)和含义第14页/共27页第十四页，共27页。15五. LED常规(chnggu)参数和含义第15页/共27页第十五页，共27页。16色温第16页/共27页第十六页，共27页。17色温第17页/共27页第十七页，共27页。18可参照(cnzho)此图理解各专业术语第18页/共27页第十八页，共27页。19六.LED产业链L

14、ED芯片(xn pin)LED封装LED应用(yngyng)衬 底（、蓝宝石、金属；）外 延（发光材料）（芯片）光源 （封装）灯具 （应用）工程 （应用）第19页/共27页第十九页，共27页。20LEDLED芯片芯片(xn pin)(xn pin)介绍介绍LED芯片有两种基本结构，水平结构（Lateral）和垂直结构（Vertical）。横向结构LED芯片的两个电极在LED芯片的同一侧，电流在n-和p-类型限制层中横向流动不等的距离。垂直结构的LED芯片的两个电极分别在LED外延层的两侧，由于图形化电极和全部的p-类型限制层作为第二电极，使得电流几乎全部垂直流过LED外延层，极少横向流动的电流

15、，可以改善平面结构的电流分布问题，提高发光效率，也可以解决P极的遮光问题，提升LED的发光面积。 制造垂直结构LED芯片技术主要有三种方法：一、采用碳化硅基板生长GaN薄膜，优点是在相同操作(cozu)电流条件下， 光衰少、寿命长，不足处是硅基板会吸光。 二、利用芯片黏合及剥离技术制造。优点是光衰少、寿命长，不足 处是须对LED表面进行处理以提高发光效率。 三、是采用异质基板如硅基板成长氮化镓LED磊晶层，优点是散热 好、易加工。 第20页/共27页第二十页，共27页。21LEDLED封装介绍封装介绍(jisho)(jisho)白光LED的实现方法一、配色，白平衡 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度为69%，红色(hngs)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。但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的 亮度得到白色光，称为配色。 二、 LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法，但它们并没有完全成熟，由此严重地影响白光LED在照明领域的应用。第21页/共27页第二十一页，共27页。22LEDLED封装形式封装形式(xngsh)(xngsh) 为满足不同产品的需要，LED的封装形式(xngsh)也出现