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LED

LED

LED = Light Emitting Diode,发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光

主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。LED是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。据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、辐射低与功耗低。白光LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W(2010年)。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比,结果显示:普通白炽灯的光效(光源所发出的总光通量(流明、亮度)与该光源所消耗的电功率(瓦)的比值)为12lm/W,寿命小于2000小时,螺旋节能灯的光效为60lm/W,寿命小于8000小时,T5荧光灯则为96lm/W,寿命大约为10000小时,而直径为5毫米的白光LED光效理论上可以超过150lm/W,寿命可大于100000小时。有人还预测,未来的LED 寿命上限将无穷大。随着LED散热技术的改进,室外照明LED灯、投光灯等大功率LED照明灯具已经实现工业化生产并开始被大量应用。对色温和显色性要求很高的室内照明的舞台灯、影棚灯等也已实现量产并投入应用。适用范围最大、用量也最大的通用照明的T8、T5、T4灯管和代替白炽灯和节能灯的螺口球泡灯已形成系列化,使用寿命已高达5万小时。LED照明已进入高速发展期。

LED发光原理

LED可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附着

LED灯株

在一个支架上,是负极,另一端连接电源的正极,整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P 型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色,是由形成P-N结材料决定的。

贴片LED

LED分类

1、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。散射型发光二极管适合于做指示灯用。

2、按发光管出光面特征分

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)。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。

从发光强度角分布图来分有三类:

1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。

(2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。

(3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。

3、按发光二极管的结构分

有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及

玻璃封装等结构。

4、按发光强度和工作电流分

有普通亮度的LED(发光强度10mcd);把发光强度在10~100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同)。

除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。相关知识

LED的亮度是跟LED的发光角度有必然关系的,LED的角度越小它的亮度越高,生产工艺不一样,使用寿命略有不同。5MM 的LED180度角的白光的发光强度只有几百MCD(发光强度),15度角的光强在一万多两万MCD,在户外用大功率的LED,亮度就更高了,单个功率有1W、3W、5W,还有的是用多个大功率组合成一个大功率的LED,功率去到几百W都有。色温和亮度没关系,而亮度和流明值有关

来看几个相关概念:

(1)光通量(lm)

由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度,我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量,必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位----光通量来衡量。光通量用符号Φ表示,单位为流明(lm)。

(2)发光强度(cd)

光通量是说明某一光源向四周空间发射出的总光能量。不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。发光强度的单位为坎德拉,符号为cd,它表示光源在某单位球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出的光通量。1 cd = 1 lm/1 sr (sr:立体角的球面度单位)。

(3)亮度(cd/m2)

亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体发射光的强度。单位为坎德拉/平方米[cd/m2],符号为L,表明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量,它等于1平方米表面上发出1坎德拉的发光强度。

(4)色温( Color Temperature )

当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称为该光源的色温,用绝对温度K(开尔文,开氏度= 摄氏度+ 273.15 )表示。

显色性(Color rendering property)

原则上,人造光线应与自然光线相同,使人的肉眼能正确辨别事物的颜色,当然,这要根据照明的位置和目的而定。

光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做"显色指数"(Ra)。显色性是指事物的真实颜色(其自身的色泽)与某一标准光源下所显示的颜色关系。Ra值的确定,是将DIN6169标准中定义的8种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较,色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。

Ra值为100的光源表示,事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。[1]

LED应用

鉴于LED 的自身优势,目前主要应用于以下几大方面:

(1) 显示屏、交通讯号显示光源的应用LED 灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点,广泛应用于各种室内、户外显示屏,分为全色、双色和单色显示屏,全国共有100 多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色LED,因为采用LED 信号灯既节能,可靠性又高,所以在全国范围内,交通信号灯正在逐步更新换代,而且推广速度快,市场需求量很大,是个很好的市场机会。

(2) 汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短,需要经常更换。1987年,我国开始在汽车上安装LED高位刹车灯。由于LED响应速度快, 可以及早提醒司机刹车,减少汽车追尾事故,在发达国家,使用LED制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件,美国HP公司在1996年导体照明推出的LED汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外,在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源,都可用LED灯来担当,所以均在逐步采用LED 照明。我国汽车工业正处于大发展时期,是推广LED 照明灯的极好时机。近几年内会形成年产10亿元的产值,5 年内

会形成每年30 亿元的产值。

(3) LED背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目,LED 作为LCD背光源应用,具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点,已广泛应用于电子手表、手机、BP机、电子计算器和刷卡机上,随着便携电子产品日趋小型化,LED背光源更具优势,因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展。LED是手机关键器件,一部普通手机或小灵通约需使用10 只LED器件,而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约20 只LED器件。现阶段手机背光源用量非常大,一年要用35 亿只LED芯片。目前我国手机生产量很大,而且大部分LED背光源还是进口的,对于国产LED产品来说,这是个极好的市场机会。

(4)LED照明光源早期的产品发光效率低,光强一般只能达到几个到几十个mcd,适用在室内场合,在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。目前随着LED散热技术的改进,LED光源替代白炽灯和荧光灯甚至是碘钨灯、高压钠灯等大功率光源的替代趋势已从局部应用领域开始发展。日本为节约能源,正在计划替代白炽灯的发光二极管项目( 称为" 照亮日本") ,头五年的预算为50 亿日元,如果LED替代半数的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于60 亿升原油的能源, 相当于五个 1.35 ×106kW 核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,改善人们生活居住的环境。我国也于2004 年投资50 亿大力发展节能环保的半导体照明计划。

(5) 其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的LED会闪烁发光,仅温州地区一年要用5 亿只发光二极管;利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯,据国内正在投产的制造商介绍, 该

公司已有少量保健牙刷上市,预计批量生产时每年需要3 亿只发光灯;正在流行的LED圣诞灯,由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性,近期在香港等东南亚地区销势强劲,受到人们普遍的欢迎,正在威胁和替代现有电泡的圣诞市场。

(6)家用室内照明的LED产品越来受人欢迎,LED筒灯,LED天花灯,LED日光灯,LED光纤灯已悄悄地进入家庭!

(7)led广告宣传车,从2010年起开始流入国内。LED移动广告车(OMDM),Outdoor Mobile Direct Mail advertising 是近年LED行业兴起后的伴生产物。是指由LED屏作为信息输出设备,移动车身作为重体的广告设备,自身可以变换位置,一般自带发电机、音响、电脑等设备,属于广告车中的一种。

发展历史

①1962年,GE、Monsanto、IBM的联合实验室开发出了发红光的磷砷化镓(GaAsP)半导体化合物,从此可见光发光二极管步入商业化发展进程。

②1965年,全球第一款商用化发光二极管诞生,它是用锗材料做成的可发出红外光的LED,当时的单价约为45美元。其

后不久,Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化红色LED。这种LED的效率为每瓦大约0.1流明,比一般的60至100瓦白炽灯的每瓦15流明要低上100多倍。

③1968年,LED的研发取得了突破性进展,利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦,并且能够发出红光、橙光和黄色光。

④1971,业界又推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED。

⑤到20世纪70年代,由于LED器件在家庭与办公设备中的大量应用,LED的价格直线下跌。事实上,LED在那个时代主打市场是数字与文字显示技术应用领域。

⑥80年代早期的重大技术突破是开发出了AlGaAsLED,它能以每瓦10流明的发光效率

发出红光。这一技术进步使LED能够应用于室外信息发布以及汽车高位刹车灯(CHMSL)设备。

⑦1990年,业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术,这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10倍。

⑧今天,效率最高的LED是用透明衬底AlInGaP材料做的。在1991年至2001年期间,材料技术、芯片尺寸和外形方面的进一步发展使商用化LED的光通量提高了将近30倍。

⑨1994年,日本科学家中村修二在GaN基片上研制出了第一只蓝色发光二极管,由此引发了对GaN基LED研究和开发的

热潮。1996年由日本Nichia公司(日亚)成功开发出白色LED。

⑩20世纪90年代后期,研制出通过蓝光激发YAG荧光粉产生白光的LED,但色泽不均匀,使用寿命短,价格高。随着技术的不断进步,近年来白光LED的发展相当迅速,白光LED的发光效率已经达到38lm/W,实验室研究成果可以达到70lm/W,大大超过白炽灯,向荧光灯逼近。

近几年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展,其发光效率提高了近1000倍,色度方面已实现了可见光波段的所有颜色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出现,使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出,高亮度LED 将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后,最伟大的发明之一。

国内发展情况

中国将成为全球LED市场发展的主要驱动力量,LED照明市场中的户外照明市场由公共预算采购决定,而室内、背光和其他的应用则更多地与宏观经济正相关。2012年,中国政府将在民用和商用领域广泛采用LED照明的绿能方案,这有望帮助陷入全球经济衰退泥淖的LED产业获得复苏。2011年,我国半导体照明产业规模达到1560亿元,较2010年的1200亿元增长30%。其中上游外延芯片、中游封装、下游应用的规模分别为65亿元、285亿元和1210亿元,增速略有放缓。LED灯作为光源被誉为人

类照明史上的第三次革命,具有高效节能、绿色环保等优点,已在全球范围掀起发展研究的热浪,世界各国在研发技术、开拓市场的同时,也积极在人才上“跑马圈地”,LED照明产业目前面临严重的产能过剩、同质化竞争的危机。因此,研发出新型、时尚、高照明质量的LED照明灯具,优秀的专业人才将是今后研究的重大课题。

前景

随着LED行业竞争的不断加剧,大型LED企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的LED生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的LED品牌迅速崛起,逐渐成为LED行业中的翘楚![3]

我国2011年中国LED路灯总产量(不含隧道灯)达68万盏,同比增长58%,其中国内LED路灯安装量达53万盏,同比增长51%。预计2012年中国LED路灯总产量将达122万盏,同比增长79%,国内安装量将达85万盏,同比增长60%。2012年中国LED路灯总产量将达122万盏,同比增长79%。作为LED路灯最关键的组成部分,LED路灯驱动电源在2012年也会随着LED路灯的快速推广而得到快速发展。

LED照明国家标准

LED标准建设是LED应用非常重要的议题。标准不在于多,而在于能被广泛应用,从而形成科学的统一的技术评价平台,为

技术和贸易服务。当我们考虑制定的LED 灯具性能标准时,应坚持制定灯具标准的原则,研究如何保证灯具用好LED 光源、如何满足各类场合照明的需求、如何满足中国国情的需要。

目前LED 灯具标准的现状是在现有灯具国家标准体系的范畴内,已有两个灯具的性能要求,即读写台灯性能要求和道路照明性能要求,这两个标准也同样适用于LED 灯具。这些LED 台灯和路灯国家标准是:

-GB 7000.204-2008 灯具第2-4 部分:特殊要求可移式通用灯具

-GB 7000.1-2007 灯具第1 部分: 一般要求与试验

-GB 9473-2008 读写作业台灯性能要求

-GB 17743-2007 电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法

-GB 17625.1-2003 电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)

-GB 17625.2-2007 电磁兼容限值对每相额定电流≤16A 且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制

-GB/T 18595-2001 一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求评价道路照明灯具的国家标准是:

-GB 7000.5-2005 道路与街路照明灯具安全要求

-GB 7000.1-2007 灯具第1 部分: 一般要求与试验

- GB/T 24827-2009 道路照明灯具性能要求

-GB/T18595-2001 一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求LED应用产品选购注意事项

1.看电池,有普通电池和锂电两种,虽然锂电为可充电电池,但寿命低,约2年,LED的寿命约10年,可根据实际情况来选择。耐高温、耐老化、充放电次数多的电源电池为最佳。

2.看灯泡,灯泡熄灭的情况下,肉眼是很难区分它的好坏的,可以在点亮的情况下看灯泡的一致性。以一颗贴片LED为最佳!聚光、耐摔、永不炸灯泡,射程远,可达100米;

3.看光圈,好的LED手电筒光圈为均匀的一个圆,差的LED 手电光斑分为黄蓝两色不均匀分布。

4.看亮度,好的LED手电筒亮度高,衰减速度慢。可以用流明计来测算。

5.看防水,好的LED手电筒具备防水功能,抗震性能好,即耐摔。

6.看外观,这个大家比我会看,我不多说了。

LED的前景

中国2012年10月起禁售100瓦以上普通白炽灯

中国是照明产品的生产和消费大国,节能灯、白炽灯产量均居世界首位,2010年白炽灯产量和国内销量分别为38.5亿只和10.7亿只。据测算,中国照明用电约占全社会用电量的12%左右,采用高效照明产品替代白炽灯,节能减排潜力巨大。逐步

淘汰白炽灯,对于促进中国照明电器行业结构优化升级、推动实现“十二五”节能减排目标任务、积极应对全球气候变化具有重要意义。

《公告》明确中国逐步淘汰白炽灯路线图分为五个阶段:2011年11月1日至2012年9月30日为过渡期;

2012年10月1日起禁止进口和销售100瓦及以上普通照明白炽灯;

2014年10月1日起禁止进口和销售60瓦及以上普通照明白炽灯;

2015年10月1日至2016年9月30日为中期评估期;

2016年10月1日起禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯,或视中期评估结果进行调整。

发改委表示,通过实施路线图,将有力促进中国照明电器行业健康发展,取得良好的节能减排效果,预计可新增照明电器行业产值约80亿元(人民币)、新增就业岗位约1.5万个,行成年节电480亿千瓦时、年减少二氧化碳排放4800万吨的能力。LED优点

LED的内在特征决定了它具有很多优点,诸如:

一、体积小

LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常小,非常轻。

二、耗电量低

LED耗电相当低,直流驱动,超低功耗(单管0.03-0.06瓦),电光功率转换接近30%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V,工作电流是0.02-0.03A;这就是说,它消耗的电能不超过0.1W,相同照明效果比传统光源节能近80%。

三、使用寿命长

有人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源,环氧树脂封装,不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点,在恰当的电流和电压下,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。

四、高亮度、低热量

LED使用冷发光技术,发热量比普通照明灯具低很多。五、环保

LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源

六、坚固耐用

LED被完全封装在环氧树脂里面,比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,使得LED不易损坏。

七、多变幻

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

256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

八、技术先进

与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。

九、综合

长寿命-寿命可超过十万小时,相比钨丝灯泡的寿命只有1000小时,稳固-没有移动部件,没有玻璃,大小-大多数的直径只有5毫米,能耗-高达9 0%的转换率将电能转化成光能,需要极少的电力供应,环保无毒-没有水银等有毒重金属,多功能性-可实现各种颜色变化,温度低-比HID或白炽灯更少的热辐射,直流低电压-某些应用场下更安全。

LED 缺点

近日由美国加州大学艾尔文分校进行的一项调查却显示,使用LED的环保功效很可能会被其包含的有毒物质所抵消。在该校社会生态学系和公共健康项目共同进行的这项研究中,他们分析了市场上常见的圣诞树彩灯组中的红色、黄色、绿色和蓝色的LED灯,其中既包括高亮度LED,也包括低亮度产品。

结果显示,这些LED灯中包含有锑、砷、铬、铅以及其他多种金属元素。其中,部分LED灯的有毒元素含量已经超过了监

管部门制定的标准。比如在低亮度红色LED灯中,研究人员发现其铅含量超标达到8倍,镍含量也超标2.5倍。

实际上在美国加州法律中,绝大多数LED灯都已经被明确定义为有毒垃圾,如果使用普通填埋的办法处理将会污染土壤和地下水。而如果LED灯破碎,还可能会对直接接触的人体健康造成损害。但至今,无论各国政府还是民众都对LED灯的环境和健康危险知之甚少。

该报告表示,LED中的砷、铅、镍和铜元素对人体和环境的影响最为严重,未来应当进行更为细致深入的调查,以促进政府对LED产品的安全使用和回收处理制定规范。简单的说,大家应该清楚,虽然LED的能效非常高,但它绝非完全环保的选择,只是蕴含的潜在危险和其他照明技术不同罢了。

第二点LED需要由于单个发光面比较窄,通常大规模集成在线路板上,形成一个比较大的发光源,由此会造成大量热量积累,有时会击穿电路板。所以LED灯的散热一定要好。

第三点人眼最不能接受的是蓝光和UV光(即紫外线光),蓝光杀伤人眼活性细胞的能力是绿光的10倍,而UV光杀伤人眼活性细胞的能力又是蓝光的10倍,长期接触大量低波长的蓝光能大量杀伤人眼活性细胞,最终癌化形成斑块。而LED白光形成主要是靠450-455NM波长蓝光激发荧光粉,其中波长越低击发能力越强,通常LED的波长出厂控制在500NM之内,即450-455NM,或455-460NM,属于伤害最强的区段,如果波长变

大,那么激发荧光粉的能力就下降,效率降低。人们为了追求亮度,通常更会加强LED的蓝光强度,点灯时间越久,荧光粉衰减越快,进而导致人眼接触的蓝光波段的光照越强烈,从而对人眼造成伤害。

所以LED灯具在道路交通的LED导航指示、LED路灯、LED 台灯的使用上具有一定的不利因素,容易让人在使用过程中产生头晕眼花、不舒服的感觉,甚至长期使用会变成眼晴伤害,使得患眼病的机率会有所提高。

LED设计理念

LED的出现打破了传统光源的设计方法与思路,目前有两种最新的设计理念。

1.情景照明:是2008年由飞利浦提出的情景照明,以环境的需求来设计灯具。情景照明以场所为出发点,旨在营造一种漂亮、绚丽的光照环境,去烘托场景效果,使人感觉到有场景氛围。

2.情调照明:是2009年由凯西欧提出的情调照明,以人的需求来设计灯具。情调照明是以人情感为出发点,从人的角度去创造一种意境般的光照环境。情调照明与情景照明有所不同,情调照明是动态的,可以满足人的精神需求的照明方式,使人感到有情调;而情景照明是静态的,它只能强调场景光照的需求,而不能表达人的情绪,从某种意义上说,情调照明涵盖情景照明。情调照明包含四个方面:一是环保节能,二是健康,三是智能化,四是人性化。

照明用白光LED

可见光的光谱和LED白光的关系。众所周之,可见光光谱的波长范围为380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的,因为白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合光,正如太阳光是由七种单色光合成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见,要使LED发出白光,它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED,在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝色光+黄色光)或三波长发光(蓝色光+绿色光+红色光)的模式。上述两种模式的白光,都需要蓝色光,所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术,即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。

白光LED的工艺结构和白色光源。对于一般照明,在工艺结构上,白光LED通常采用两种方法形成,第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光;第二种是多种单色光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。

白光LED照明新光源的应用前景。为了说明白光LED的特

点,先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯,其光效为12~24流明/瓦;荧光灯和HID灯的光效为50~120流明/瓦。对白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已达到15流明/瓦,这一指标与一般家用白炽灯相近,而在2000年时,白光LED的光效已达25流明/瓦,这一指标与卤钨灯相近。2012年,白光LED的光效已达120流明/瓦,白光LED作家用照明光源开始推广普及。预计到2020年时,LED 的光效可望达到200流明/瓦。

普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜,但光效低(灯的热效应白白耗电),寿命短,维护工作量大,但若用白光LED 作照明,不仅光效高,而且寿命长(连续工作时间10000小时以上),几乎无需维护。目前,德国Hella公司利用白光LED开发了飞机阅读灯;澳大利亚首都堪培拉的一条街道已用了白光LED作路灯照明;我国的城市交通管理灯也正用白光LED取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来,白光LED定会进入家庭取代现有的照明灯。

LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,仍被认为是它将不可避免地现有照明器件。LED的调光控制

传统上,LED的调光是利用一个DC信号或滤液PWM对LED中的正向电流进行调节来完成的。减小LED电流将起到调节

功率密度LED对照表

居住建筑每户照明功率密度值 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 起居室 7 6 3 2 100 卧室75 餐厅150 厨房100 卫生间100 办公室照明功率密度 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 普通办公室11 9 4.5 4 300 高档办公事、设计室18 15 7.5 7 500 会议室11 9 4.5 4 300 营业厅13 11 5.5 5 300 文件整理、复印、发行室11 9 4.5 4 300 档案室8 7 3.5 3 200 商业建筑照明功率密度值 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 一般商店营业厅12 10 5 4 300 高档商店营业厅19 16 8 7 500 一般超市营业厅13 11 5.5 5 300 高档超市营业厅20 17 8 7 500 旅馆建筑照明功率密度值 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 客厅15 13 6 5 -------- 中餐厅13 11 5.5 5 200 多功能厅18 15 7.5 7 300 客厅层走廊 5 4 2 1 50 门厅15 13 6 5 300 医院建筑照明功率密度值 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 治疗室11 9 4.5 4 300 化验室18 15 7.5 7 500 手术室30 25 12 11 750 候诊室、挂号室8 7 3.5 3 200 病房 6 5 2.5 2 100 护士站11 9 4.5 4 300 药房20 17 8 7 500 重症监护室11 9 4.5 4 300

高功率LED

高功率GaN基LED器件的研究现状与发展 1、引言 自从1962年美国通用电气公司的Holonyak博士发明了世界上第一支发光二极管(LED)[1]以来,使LED发出全部颜色可见光的努力就没有停止过。AlGaInP材料制成的LED可以覆盖从红光(650nm)到黄光(580nm)的范围。1993年,日本的Nakamura解决了p型GaN的掺杂问题,成功研制出了GaN 基蓝光LED,在此基础上采用AlGaInN制作的LED光谱覆盖了从近紫外(380nm)到绿光(530nm)的范围[2]。现在,LED覆盖了几乎所有可见光的范围。LED得到了广泛的应用。 1.1 GaN基LED器件的发展和主要应用 1993年,Nichia公司研发出第一个发光亮度超过1cd的高亮度GaInN/AlGaN异质结蓝光LED后[3],随着金属有机气相沉积外延技术(MOCVD)的提高,高亮度高功率的LED产品相继被开发出来。LED产品一共有两种,如图1(a),(b)所示,一种是小管芯LED,管芯功率在0.06W左右,芯片大小350μm×350μm,另一种是大管芯LED,管芯功率1-3W,芯片大小1mm×1mm。近些年,LED 的光效更是从50~60lm/W,发展到了去年的小功率LED最高超过170lm/W,大有超过现有所有照明产品的光效之势。作为光源,LED与其它发光光源相比,其具有节能、环保、绿色健康、长寿命等有着非常明显的优势。随着高功率,高亮度LED的大量被开发出来,其用途也越来越贴近我们的生活。LED的主要用途有六大类: (1)显示:其主要是LED显示屏等; (2)背光源:液晶显示背光源,LED的节能、环保、长寿、低电压等特性都非常适合液晶背光源的需要; (3)特种照明:包括手电筒,矿工灯,射灯,圣诞彩灯等; (4)城市照明;景观照明:路灯、景观用灯等; (5)汽车用照明:目前以第三煞车灯、车内照明、仪表板灯等为主,但随着亮度、光效等的提升,包括后车灯、牌照灯、后视镜副灯等,甚至前照灯等都已纷纷开始采用LED; (6)通用照明:通用照明市场包括各类通用照明灯具、照明光源等,是大功率白光LED的最终目标市场,也是规模最大的市场。 中国照明电器行业在近年来得到了快速发展。据权威数据统计显示,2000年国内照明行业销售总额为550亿人民币,2001年突破680亿元,2002年高达800亿元,2003年达到950亿元,在2004年突破1100亿元,2005年达到1400亿元,连续5年均以近20%的速度迅猛递增。另外,中国照明电器产品出口近年来持续增长,年均增幅超过20%,2004年全行业出口额达到66.5亿美元,远销世界150多个国家和地区。 据保守估计,2010年中国照明市场规模将超过2200亿元。如果LED占到10%的份额,就将是220亿元的市场规模,对大功率LED的需求将达到15-20亿颗。

大功率LED灯珠封装流程工艺

HIGH POWER LED 封装工艺 一.封装的任务 是将外引线连接到LED芯片的电极上,同时保护好LED芯片,并且起到提高光取出效率的作用。 二.封装形式 LED封装形式可以说是五花八门,主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸,散热对策和出光效果。LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。 三.封装工艺说明 1.芯片检验 镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill),芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求,电极图案是否完等。 2.扩晶 由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,是LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。 3.点底胶 在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片。) 工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。 由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。 4.固晶 固晶分为自动固晶和手工固晶两种模式。 自动固晶其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。 自动固晶在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,特别是兰、绿色芯片必须用电木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。

led灯珠参数功率

led灯珠参数功率 10 大常见问题解答 1,LED灯珠有哪几类? LED光源分为小功率LED光源(直插式,SMD贴片器件)大功率LED光源一。直插式小功率规格有:草帽/钢盔,圆头,内凹,椭圆,墓碑型(2*3*4)子弹头,平头,(3/5/平头/面包型)食人鱼等。二。SMD贴片一般分为(3020/3528/5050这些是正面发光)/1016/1024等这些是侧面发光光源。三。大功率LED不可归类到贴片系列,它们功率及电流使用皆不相同,且光电参数相差甚巨。单颗大功率LED光源如未加散热底座(一般为六角形铝质座),它的外观与普通贴片无太大差距,大功率LED光源呈圆形,封装方式基本与SMD贴片相同,但与SMD贴片在使用条件/环境/效果等都有着本质上的区别。 2,在不通电的情况下。怎样分辫LED灯珠发什么颜色的光? 不通电的情况下,对无色封装的LED是没有办法分辨发什么颜色的光的,如果为了在购买时挑选方便,建议备一只3V的纽扣电池,在挑选时用该电池可方便的检查出LED发什么光。 3,大功率led灯珠怎么烧掉了?3*1W 220V横流驱动,铝基板上三颗1W灯珠,应该都是配套的。我测电压3.6V 测还能亮的灯的电流250mA数值应该都正常但为什么还烧灯珠呢? 因为没有具体看见你的产品,所以只能根据的描述大概解释下: 1,上下两根灯丝,我们行业内叫做金线,纯金的,做导电用,两根正极,两根负极,真正好的产品会有第五根线,焊在齐纳管上了,起保护作用的 2,灯丝变短就已经很明确的告诉您,您这个灯已经被大电流烧掉了,相当于断路了 3,大功率1W的驱动电流在350ma左右,工作电压在3.2-3.6V之间,使用时请一定要注意,过大的电流一定会烧灯的 4,一般三颗1W灯的铝基板都是12V左右驱动的,很少有直接就220V使用的,您看看是不是少了一个恒流源或者少了一个12V的驱动电源? 4, LED灯珠发黄的原因 LED外封胶发黄原因多半为环氧树酯与固化剂不匹配所致,但也不能排除外封胶烘烤时间过长导致。解决方法:购买成套外封胶及固化剂,如上海精细化工的型号800或2339

led灯珠全参数功率

LED灯珠参数介绍: 1、亮度 LED的亮度不同,价格不同。灯杯:一般亮度为60-70 lm;球泡灯:一般亮 度为80-90 lm。 注:1W 亮度为60-110 lm 3W 亮度最高可达240lm 5W-300W是集成芯片,用串/并联 封装,主要看多少电流,电压,几串几并。 1W 红光,亮度一般为30-40 lm;1W 绿光,亮度一般为60-80 lm;1W 黄光,亮度一般为30-50 lm;1W 蓝光,亮度一般为20-30 lm。 LED透镜:一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶(软硅胶,硬硅胶)等材料。角度越大出光效率越高,用小角度的LED透镜,光线要射得远的。 2、抗静电能力 抗静电能力强的LED,寿命长,因而价格高。通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰。 3、波长 波长一致的LED,颜色一致,如要求颜色一致,则价格高。没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。 白光分暖色(色温2700-4000K),正白(色温5500-6000K),冷白(色温7000K以上)欧洲人比较喜欢暖白 红光:波段600-680,其中620,630主要用于舞台灯,690接近红外线 蓝光:波段430-480,其中460,465舞台灯用的较多。 绿光:波段500-580,其中525,530舞台灯用的较多。 4、漏电电流 LED是单向导电的发光体,如果有反向电流,则称为漏电,漏电电流大的LED,寿命短,价格低。 5、发光角度 用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度,价格较高。 6、寿命 不同品质的关键是寿命,寿命由光衰决定。光衰小、寿命长,寿命长,价格高。 7、LED芯片

浅谈LED灯具的功率因素,视在功率,无功功率

浅谈LED灯具的功率因素,视在功率,无功功率 无论是LED、萤光灯还是白炽灯具,我们都要了解其中的一个重要参数——功率因素(PFC),下我们来了解下什么是功率因素。 1、功率因素 功率因数表征着灯具输出有功功率的能力。功率是能量的传输率的度量,在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。在交流系统里则要复杂些:即有部分交流电流在负载里回圈不传输电能,它称为电抗电流或谐波电流,它使视在功率(电压V olt乘电流Amps)大于实际功率。视在功率和实际功率的不等引出了功率因素,功率因素等于实际功率与视在功率的比值。所以交流系统里实际功率等于视在功率乘以功率因素。即:功率因素=实际功率/视在功率。只有电加热器和灯泡等线性负载的功率因素为1,许多设备的实际功率与视在功率的差值很小,可以忽略不计,而像容性设备如灯具的这种差值则很大、很重要。最近美国PC Magazine 杂志的一项研究表明灯具的典型功率因素为0.65,即视在功率(V A)比实际功率(Watts)大50%! 2、视在功率 视在功率:即交流电压和交流电流的乘积。用公式表示为:S=UI。式中,S是额定输出功率,单位是V A(伏安);U是额定输出电压,单位是V,如220V、380V等;I是额定输出电流,单位是A。视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q)。有功功率是指直接做功的部分。比如使灯发亮、使电机转动、使电子电路工作等。因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:P=Scosθ=UIcosθ=UI?F。式中,P 是有功功率,单位是W(瓦);F=cosθ被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:Q=Ssinθ=UIsinθ。式中,Q为无功功率,单位是var(乏)。 3.无功功率 对于灯具和其他一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。一般用户都认为灯具之类的设备只需要有功功率,而不需要无功功率。既然无功功率不做功,要它何用!于是他们当然就认为功率因数为1的灯具最好。因为它能给出最大输出功率。然而,实际情况并非如此。 假如有一灯具,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何加工,就直接提供给灯具,毫无疑问,电路根本无法正常工作。虽然这时灯具的功率因数接近于1,可这又有何用呢。为了让灯具电路能正常工作,必须向其提供平滑了的直流电压。这个“平滑”工作必须由接在灯具整流器后面的滤波电容器来完成。这个滤波器就像一个水库,电容器里面必须储存足够数量的电荷,在整流半波之间的空白时,使电路上的工作电压仍不间断,能保持正常电平。换句话说,即使在两个脉动半波之间无输入电能时,Uc的电压电平也无显着的变化,这个功能是靠电容器内的储能来实现的,储存在电容器内的这部分能量就是无功功率。所以说,灯具是靠无功功率的支援,才能保证电路正确运用有功功率实现正常使用的。因此可以说,灯具不但需要有功功率,也需要无功功率,两者缺一不可。

功率型LED封装技术(精)

研究生课程小论文 课程名称:新型电子器件封装 论文题目 : 功率型 LED 封装技术论文评语 : 成绩 : 任课教师 : 评阅日期 : 目录 摘要 (1) Abstract . ................................................................................................................ 1 1 绪论 ................................................................................................................... 2 1.1 LED 芯片结构 . ....................................................................................... 2 1.1.1 水平结 构 ....................................................................................... 2 1.1.2 垂直结 构 ....................................................................................... 3 1.1.3 倒装结 构 ....................................................................................... 3 1.2 LED 的封装材 料 . ................................................................................... 3 1.2.1 基板材 料 ....................................................................................... 3 1.2.2 粘接材 料 (4) 1.2.3 封装胶 (4) 2 LED封装方式和工艺 (5) 2.1 LED 封装方式 . ....................................................................................... 5 2.1.1 引脚式封装 ................................................................................... 5 2.1.2 表面贴装式 ( SMT . ...................................................................... 5 2.1.3 板上芯片直装式 ( COB . .............................................................. 5 2.1.4 系统封装式 ( SiP (6) 2.2 LED 封装工艺 . (6)

大功率LED光源介绍(精)

大功率LED光源介绍 Solar168 07-03-04 23:53:11 出处:中海阳作者:中海阳编辑:xzj 目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%,大大降低照明用电是节省能源的重要途径。LED 正以其固有的优越性吸引着世界的目光。美国,日本等国家及台湾地区对LED照明效益进行了预测,美国55%的白炽灯、日光灯被LED取代,每年可节省350亿美元电费,每年可减少7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%的白炽灯换成LED,可减少1-2座核电站发电量,每年可节省10亿公升以上原油消耗。台湾地区25%的白炽灯及100%日光灯被LED取代,每年可节省110亿度电。LED照明灯还将会形成500亿美元的巨大产业市场。 近年来世界各国的照明公司相继推出LED半导体照明计划,设立国家级重点实验室,投入巨资开发研究。争先占领LED照明领域的最前沿。 我国有资料显示,每年用于照明的电力接近2500亿度,其中若能有三分之一采用LED照明,每年就可以节约800亿度电,基本上相当于一个三峡电站的年发电量,对缓解我国日益严峻的能源危机,电力紧缺将起到巨大的积极作用。为此,我国专项成立了“国家半导体照明委员会”,由科技部、发改委、信息产业部建设部等相关政府部门共同支持,出台国家半导体照明工程计划。建立LED产业化基地,推动我国LED产业的健康发展,预计2010年,中国LED产业产值将超过1500亿元。 2006年3月中海阳(北京)能源科技有限公司以自身产业基础为依据,经过多年的研发,在科研队伍的努力攻关下,使LED核心技术取得重大突破,解决了制约LED照明发展的关键工艺和材料。在世界行业内率先突破大功率LED生产的瓶颈,生产出超高亮度的单颗大功率LED半导体发光管。单颗LED可做到80W,可适应3.7V-245V电压范围,为LED用于照明铺平了道路,使LED用于普通照明成为现实。目前,公司投资4000万元人民币占地80亩的LED-光伏产品生产基地正在规划中,该工程将引进10条国际上最先进的大功率LED封装生产线,使大功率LED-光伏产品形成规模。LED城市照明灯、LED隧道灯是我公司的主打产品,特别是大功率LED芯片的封装技术更是一枝独秀,经过权威部门的认证及出具的检验报告显示,该项技术水平领先国内3-5年,LED系列产品的推出标志着人类第四代照明产品的问世,它不仅会引导世界LED行业新的发展方向,同时也将会对中国乃至世界的节能事业做出巨大的贡献。 在城市照明领域,我公司推出的70WLED路灯光源等效于250W的高压钠灯,与太阳能电池板结合后的路灯,无论从节能、安装成本、环保等方面均优于传统的高压钠灯。 在室内照明领域,中海阳生产的LED照明产品采用国际上最先进的单颗大功率LED制作,LED功率为3W-5W,亮度相当于25W-40W白炽灯泡,可节电80%,可直接装在常用交流220V 接口上,使用非常方便。光源寿命可达50000小时,终身不需要换光源,无需维护,外形美观大方,照射面积大,密封性好,使用范围广。 为此定于2007年2月9日下午17:00~18:30在中海阳(北京)能源科技有限公司二楼会议室召开“大功率LED信息发布会”,届时北京市科委可持续发展中心赵岩总工程师、昌平区科委于泓主任、农委主任及政府相关单位和领导以及部分专业媒体单位将出席该发布会,观看现

功率密度LED对照表

房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 起居室 7 6 3 2 100 卧室75 餐厅150 厨房100 卫生间100 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 普通办公室11 9 4.5 4 300 高档办公事、设计室18 15 7.5 7 500 会议室11 9 4.5 4 300 营业厅13 11 5.5 5 300 文件整理、复印、发行室11 9 4.5 4 300 档案室8 7 3.5 3 200 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 一般商店营业厅12 10 5 4 300 高档商店营业厅19 16 8 7 500 一般超市营业厅13 11 5.5 5 300 高档超市营业厅20 17 8 7 500 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 客厅15 13 6 5 -------- 中餐厅13 11 5.5 5 200 多功能厅18 15 7.5 7 300 客厅层走廊 5 4 2 1 50 门厅15 13 6 5 300 房间或场所传统照明功率密度(W/m2)LED照明功率密度(W/m2)对应照度值(lx) 现行值目标值现行值目标值 治疗室11 9 4.5 4 300 化验室18 15 7.5 7 500 手术室30 25 12 11 750 候诊室、挂号室8 7 3.5 3 200 病房 6 5 2.5 2 100 护士站11 9 4.5 4 300 药房20 17 8 7 500 重症监护室11 9 4.5 4 300

大功率LED封装技术详解(精)

大功率 LED 封装技术 关键词: 从实际应用的角度来看 , 安装使用简单、体积相对较小的大功率 LED 器件在大部分的照明应用中必将取代传统的小功率 LED 器件。由小功率 LED 组成的照明灯具为了满足照明的需要 , 必须集中许多个 LED 的光能才能达到设计要求 , 但带来的缺点是线路异常复杂、散热不畅 , 为了平衡各个 LED 之间的电流、电压关系 , 必须设计复杂的供电电路。相比之下 , 大功率单体 LED 的功率远大于若干个小功率 LED 的功率总和 , 供电线路相对简单 , 散热结构完善 , 物理特性稳定。所以说 , 大功率 LED 器件的封装方法和封装材料并不能简单地套用传统的小功率 LED 器件的封装方法与封装材料。大的耗散功率、大的发热量以及高的出光效率 , 给 LED 封装工艺、封装设备和封装材料提出了新的更高的要求。 1、大功率 LED 芯片 要想得到大功率 LED 器件 , 就必须制备合适的大功率 LED 芯片。国际上通常的制造大功率 LED 芯片的方法有如下几种: ①加大尺寸法。通过增大单体 LED 的有效发光面积和尺寸 , 促使流经 TCL 层的电流均匀分布 , 以达到预期的光通量。但是 , 简单地增大发光面积无法解决散热问题和出光问题 , 并不能达到预期的光通量和实际应用效果。 ②硅底板倒装法。首先制备出适合共晶焊接的大尺寸 LED 芯片 , 同时制备出相应尺寸的硅底板 , 并在硅底板上制作出供共晶焊接用的金导电层及引出导电层(超声金丝球焊点 , 再利用共晶焊接设备将大尺寸 LED 芯片与硅底板焊接在一起。这样的结构较为合理 , 既考虑了出光问题又考虑到了散热问题 , 这是目前主流的大功率 LED 的生产方式。 美国 Lumileds 公司于 2001年研制出了 AlGaInN 功率型倒装芯片 (FCLED结 构 , 其制造流程是:首先在外延片顶部的 P 型 GaN 上淀积厚度大于 500A 的 NiAu 层 , 用于欧姆接触和背反射 ; 再采用掩模选择刻蚀掉 P 型层和多量子阱有源层 , 露

大功率照明级LED封装技术

大功率照明级LED封装技术 大功率LED器件的封装方法和封装材料并不能简单地套用传统的小功率LED器件的封装方法与封装材料。大的耗散功率、大的发热量以及高的出光效率,给LED封装工艺、封装设备和封装材料提出了新的更高的要求。 从实际应用的角度来看,安装使用简单、体积相对较小的大功率LED器件在大部分的照明应用中必将取代传统的小功率LED器件。由小功率LED组成的照明灯具为了满足照明的需要,必须集中许多个LED的光能才能达到设计要求,但带来的缺点是线路异常复杂、散热不畅,为了平衡各个LED之间的电流、电压关系,必须设计复杂的供电电路。相比之下,大功率单体LED的功率远大于若干个小功率LED的功率总和,供电线路相对简单,散热结构完善,物理特性稳定。所以说,大功率LED器件的封装方法和封装材料并不能简单地套用传统的小功率LED器件的封装方法与封装材料。大的耗散功率、大的发热量以及高的出光效率,给LED封装工艺、封装设备和封装材料提出了新的更高的要求。 1、大功率LED芯片 要想得到大功率LED器件,就必须制备合适的大功率LED芯片。国际上通常的制造大功率LED芯片的方法有如下几种:

①加大尺寸法。通过增大单体LED的有效发光面积和尺寸,促使流经TCL 层的电流均匀分布,以达到预期的光通量。但是,简单地增大发光面积无法解决散热问题和出光问题,并不能达到预期的光通量和实际应用效果。 ②硅底板倒装法。首先制备出适合共晶焊接的大尺寸LED芯片,同时制备出相应尺寸的硅底板,并在硅底板上制作出供共晶焊接用的金导电层及引出导电层(超声金丝球焊点),再利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与硅底板焊接在一起。这样的结构较为合理,既考虑了出光问题又考虑到了散热问题,这是目前主流的大功率LED的生产方式。 美国Lumileds公司于2001年研制出了AlGaInN功率型倒装芯片(FCLED)结构,其制造流程是:首先在外延片顶部的P型GaN上淀积厚度大于500A的NiAu层,用于欧姆接触和背反射;再采用掩模选择刻蚀掉P型层和多量子阱有源层,露出N型层;经淀积、刻蚀形成N型欧姆接触层,芯片尺寸为1mm×1mm,P型欧姆接触为正方形,N型欧姆接触以梳状插入其中,这样可缩短电流扩展距离,把扩展电阻降至最小;然后将金属化凸点的AlGaInN芯片倒装焊接在具有防静电保护二极管(ESD)的硅载体上。 ③陶瓷底板倒装法。先利用LED晶片通用设备制备出具有适合共晶焊接电极结构的大出光面积的LED芯片和相应的陶瓷底板,并在陶瓷底板上制作出共晶焊接导电层及引出导电层,然后利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与陶瓷底板焊接在一起。这样的结构既考虑了出光问题也考虑到了散热问题,并且采用的陶瓷底板为高导热陶瓷板,散热效果非常理想,价格又相对较低,所以为目前较为适宜的底板材料,并可为将来的集成电路一体化封装预留空间。

LED 尺寸及功率分类

LED原理及分類 發光二極體(LED:Light Emitting Diode)是一種由半導體技術所製成的光源,是繼1950年代矽(Si)半導體技術發達後,由三五族(III-V族)化合物半導體發展而成的。LED的發光原理是利用半導體中的電子和電洞結合而發出光子,如圖2.1所示。不同於燈泡需要在3000度以上的高溫下操作,也不必像日光燈需使用高電壓激發電子束,LED和一般的電子元件相同,只需要2~4伏特(V)的電壓﹝藍、綠、白、電壓在2.8V—3.5V,黃、紅、電壓在1.8V—2.4V﹞在常溫下就可以正常動作,因此其壽命也比傳統光源來得更長。 LED所發出的顏色,主要是取決於電子與電洞結合所釋放出來的能量高低,也就是由所用的半導體材料的能隙所決定。同一種材料發出光的波寬都很窄,因此每一顆LED的光色都很純正,與傳統光源都混有多種顏色相比,LED可說是一種數位化的光源。 圖 2.1 LED發光原理 LED晶片大小可以因用途而切割,常用的大小為0.2~1mm左右,跟傳統的燈泡或日光燈相比,體積相對小得多。為了使用方便,LED通常都使用樹脂包裝。LED的製作過程與製作矽晶圓IC很相似,首先使用化學週期表中超高純度的III族元素:鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In),以及V族元素:氮(N)、磷(P)、砷(As)為材料,在高溫下反應成為化合物,經過單晶生長技術,製程單晶棒,經過切割、研磨、拋光成為晶片,以之作為基板(substrate),再使用磊晶技術將發光材料生長在基板上,完成的磊晶片,經過半導體鍍金和蝕刻的製程,細切加工成為LED晶粒。 【LED封裝型式分類】 LED封裝型式基本上分為水平(SMD)封裝、垂直(DIP)封裝、高功率封裝與食人魚封裝等四大類: A. 水平封裝:一般SMD之LED封裝後尺寸較小發光角度較大由90度—160度,水平2mm—10mm圓型封裝發光角度與垂 直型一樣: 1. PCB板型:0402、0603、0805、1206

led显示屏安装及电源与功率的计算方法

1、点间距计算方法:每个像素点到每一个相邻像素点之间的中心距离;每个像素点可以是一颗LED灯[如:PH10(1R)]、两颗LED灯[如:PH16(2R)]、三颗led 灯[如:PH16(2R1G1B)],P16的点间距为:16MM; P20的点间距为:20MM; P12的点间距为:12MM... 2、长度和高度计算方法:点间距×点数=长/高 如:PH16长度=16点×㎝=㎝高度=8点×㎝=㎝ PH10长度=32点×㎝=32㎝高度=16点×㎝=16㎝ 3、屏体使用模组数计算方法:总面积÷模组长度÷模组高度=使用模组数 如:10个平方的PH16户外单色led显示屏使用模组数等于: 10平方米÷米÷米=≈305个 更加精确的计算方法:长度使用模组数×高度使用模组数=使用模组总数 如:长5米、高2米的PH16单色led显示屏使用模组数: 长使用模组数=5米÷米=≈20个 高使用模组数=2米÷米=≈16个 使用模组总数目=20个×16个=320个 显示屏可视距离的计算方法: RGB颜色混合距离三色混合成为单一颜色的距离:LED全彩屏视距=像素点间距(mm)×500/1000 最小的观看距离能显示平滑图像的距离:LED显示屏可视距离=像素点间距(mm) ×1000/1000 最合适的观看距离观看者能看到高度清晰画面的距离:LED显示屏最佳视距=像素点间距(mm) ×3000/1000 最远的观看距离:LED显示屏最远视距=屏幕高度(米)×30(倍) 显示屏扫描方式计算方法: 扫描方式:在一定的显示区域内,同时点亮的行数与整个区域行数的比例。 室内单双色一般为1/16扫描,led显示屏计算方法|led电子显示屏功率计算|led 电源计算方法

132种常用高功率LED参数大全

Vendor OSRAM OSRAM OSRAM OSRAM OSRAM OSRAM OSRAM Nichia Cree Cree Cree Cree Cree OSRAM OSRAM OSRAM Nichia Nichia Nichia Nichia Nichia Nichia Nichia
Family Power TOPLED? Power TOPLED? Power TOPLED? Power TOPLED? Power TOPLED? Power TOPLED? Power TOPLED? Nichiarigel? XLamp? 4550 XLamp? 4550 XLamp? 4550 XLamp? 4550 XLamp? 4550
Part Number LB-E6SG LT-E6SG LW-E6SG LA-E67S LO-E6SF LR-E6SF LY-E6SF NFSW036B XL4550AMB-L100-0001 XL4550BLU-L100-0001 XL4550GRN-L100-0001 XL4550RED-L100-0001 XL4550ROY-L100-0001
Color blue green white amber orange red yellow white amber blue green red royal blue amber red yellow blue green warm white red white warm white white
Vf 3.4 3.4 3.4 2.15 2.15 2.15 2.15 3.5 3 4 4 3 4 2.1 2.1 2.2 3.5 4 3.5 2.4 3.5 3.8 3.8
Io 0.03 0.03 0.03 0.05 0.05 0.05 0.05 0.12 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 0.14 0.14 0.14 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.3 0.3
Lu PhiV 1.2 3.95 4 2.95 8.8 5.8 4.98 20 8.4 4.5 18 12 8.4 16.8 13.4 12.6 4 12.1 15 8 20 52 60
View
Advanced Power TOPLED LA-G6SP ? Advanced Power TOPLED LR-G6SP ? Advanced Power TOPLED LY-G6SP ? Nichiarigel? Nichiarigel? Nichiarigel? Nichiarigel? Nichiarigel? Power LED Power LED NFSB036B NFSG036B NFSL036L NFSR036B NFSW036L NS6L083 NS6W083
Avago
Moonstone?
ASMT-MB00
blue
3.6
0.35
10
Avago
Moonstone?
ASMT-MG00
green
3.6
0.35
40
Avago
Moonstone?
ASMT-MW00
white
3.6
0.35
45
Cree
XLamp? 7090
XR7090AM-L1-0001
amber
3
0.35
42
Cree
XLamp? 7090
XR7090RD-L1-0001
red
3
0.35
40
Cree
XLamp? 7090
XR7090RO-L1-0001
red-orange
3
0.35
49
Cree
XLamp? XR-C
XRCWHT-L1-WC-N4-0-01
cool
3.5
0.35
60
Cree
XLamp? XR-E
XREWHT-L1-WC-P3-0-01
cool
3.3
0.35
80
OSRAM
Golden DRAGON?
LB-W5SM
blue
3.2
0.35
21
OSRAM
Golden DRAGON?
LT-W5SM
green
3.2
0.35
33
OSRAM Philips Lumileds Philips Lumileds Philips Lumileds Philips Lumileds Philips Lumileds Philips Lumileds Philips Lumileds Philips Lumileds
Golden DRAGON? LUXEON? I LUXEON? I LUXEON? I LUXEON? I LUXEON? I LUXEON? I LUXEON? I LUXEON? I
LW-W5SM LXHL-PB01 LXHL-PD01 LXHL-PE01 LXHL-PH01 LXHL-PL01 LXHL-PM01 LXHL-PR03 LXHL-PW01
white blue red cyan red-orange amber green royal blue white
3.2 3.42 2.95 3.42 2.95 2.95 3.42 3.42 3.42
0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
33 16 44 45 55 42 53 220 45
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大功率led参数,AOD 5mm 8mm 10mm LED单灯参数[LED照明]

大功率led参数,AOD 5mm 8mm 10mm LED单灯参数 国智光电子有限公司大功率LED标准品每瓦发光效率为100流明/瓦。光衰小于3%每年。现给出5mm 8mm 10mm LED单灯参数供大家参考,其它参数请联系本站客服索取。 AOD 8mm 大功率LED标准品参数明细 AOD 10mm 大功率LED标准品参数明细 责任编辑:zyg led的五大主要应用及各应用专题 应用一:背光源LCD背光源市场是LED产品的最大应用市场之一,主要集中在TFT彩屏的背光。LED背光源具有良好的显色特性且环保,

是LCD背光源市场的主流。 LED 背光源在手机等PDA产品上已成功应用,2004年已有超过百亿元的市场。近几年手机产量增长放缓,同时OLED成本低,有替代小尺寸LCD的趋势,预计小尺寸LCD背光源需求的绝对值虽仍很大,但增幅下降。LED背光源未来市场热点将在大尺寸的LCD市场,并伴随着LCD平板显示市场的快速发展,保持高速增长。同时发达国家已开始制定法规限制非环保的CCFL管的使用,又将刺激LED背光源的更快发展。 目前7英寸屏的LED背光已成熟,随着LED发光效率的不断提高,必将应用于更大尺寸LCD屏的笔记本电脑、电脑显示器和LCD-TV中,市场潜力无限。据报道,OSRAM近期已推出一款82 英寸的LED背光源概念产品,可产生每平方米10000cd的亮度,色饱和度较传统的CCFL光源提高50%。 应用二:汽车汽车也将是LED产品高成长的市场。由于LED灯具有省电、小型且可平面化安装、响应快速、易于计算机控制、抗震性等优点,发达国家都在大力开发车用LED灯。 应用范围从车内的显示面板、装饰灯、照明灯,到车外的刹车灯、转向灯、指示灯等。国际几家著名照明公司均已推出了车前大灯的概念产品,最新报道日本西铁成电子公司已开发成功适合用于车灯的LED模块,3.5W可产生245lm的光束。因汽车市场门槛高,目前车用LED市场主要被HP、OSRAM、SIEMENS以及几家日本公司占据,我国台湾光电企业也占有一部分市场份额。今年我国汽车产量排行世

大功率LED种标准

大功率LED种类及测试标准 一、Super flux (4Pin,插件式,单颗功率0.2W ) 1、单颗测试电压最大4V ,4颗串联测试电压16V,12颗串联测试电压48V测试电流: 红色,琥珀色为70mA ,电流限制为0.07A。蓝色,绿色为50mA 电流限制为0.05A。 测试前须先调整好电流,选择合适的电压,然后再进行测试。 2、Super flux LED识别图片 LED正极LED负极 二、Luxeon &Lambert (贴片式,焊接机焊接,单颗功率1W 1、单颗测试电压最大4V,4颗串联测试电压16V,12颗串联测试电8V,测试电流: 红色,绿色,蓝色,琥珀色均为350mA ,电流限制为0.35A测试前须先调整好电流,选择合适的电压。 2、Luxeon &Lambert识别图片 三、20mA SMD LED

1、红色单颗测试电压最大2.0V ,蓝,绿色单颗测试电压最大3.5V 测试电流:红色,绿色,蓝色均为20mA ,电流限制为0.02A ,测试前须先调整好电流,选择合适的电压,然后再进行测试。该LED 适用产品测试须工程部指导进行。 2、20mA SMD LED 识别图片 四、B2S 150mA SMD LED 1、该LED 目前只有冷白一种颜色,单颗测试电压3.5V 。测试电流:为150mA ,电流限制为0.15A 。测试前须先调整好电流,选择合适的电压,然后再进行测试。该LED 适用产品测试须工程部指导进行。 2、B2S 150mA SMD LED 识别图片 五、K2 LED (单颗功率4W ) 1、单颗测试电压最大4V ,4颗串联测试电压16V ,12颗串联测试电压48V 测试电流:红色为700mA ,电流限制为0.70A,绿色,蓝色,冷白色均为1000mA ,电流限制为1.00A 测试前须先调整好电流,选择合适的电压,然后再进行测试。 2、K2 LED 识别图片

大功率LED路灯设计方案

大功率LED路灯设计方案 大功率LED路灯之全方面解析 一.普通路灯与LED路灯的现状与未来 目前LED路灯改造的成本仍存在压力,以60W灯具看,市场上LED整体灯具的价格在3000-3800元左右,传统的250W高压纳灯仅需要1000-1300元,两者的价差还相当大。但Haitz定律让我们看到希望,据估计,LED成本每年将以10%速度逐年递减,再加上LED新路灯整合制造成本,LED与传统高压纳灯的成本差距将压缩到2倍之内,考虑到后期的电费与维护成本,LED路灯的综合优势将使其逐渐成为照明市场主流。 二.LED路灯与传统路灯的竞争力 三.2007年道路照明技术

LED省电率100% 41.5-62.4% 45.1-64.7% 56.3-71.8% 四.多个LED密集排列的照明系统 ?器件耗散功率:20w ?散热面积:330cm2 ?底板温度将达83 °C以上。(环境温度25 °C) ?芯片结温将达100 °C 上图案例必须考虑更有效的散热途径 大功率LED光条结构与新型准值LED光源的设计 1)破坏性创新大功率LED光条结构包括一高功率LED模块,一散热灯条及一控制电路板,其高功率LED模块产生的热,直接传热到散热条上散热,控制电路板悬空设置于散热灯条的容置区内,其上、下两面不接触散热灯条,因此产生的热源可通过上、下两空间充分散热,从而降低高功率LED模块产生的热的相互加乘的不良影响增加本高功率LED光条的稳定性与使用寿命,另外,在电路板基座的两端分别焊有A、B端子座,用于相同的两光条相互串联,使用者可根据实际需要自行组合。 另外,高功率LED光条结构还提供一简易的组装方法,可以简单更换高功率LED模块光源,透明灯罩、反光灯罩、聚焦透镜等多种多用途使用方式。 2)当LED应用于投射照明时,需要设计一种高效的准直LED光源; 3)如采用二次光学元件——准直透镜,与封装后的LED配合使用,则由于空隙的存在,必然会引起反射损耗; 4)设计了一个直接对LED芯片进行封装准直的透镜系统。 LED准直透镜的设计分为两部分: 1.编程计算准直透镜的二维曲线; 2.采用蒙特卡罗方法对采用二维曲线生成的三维实体进行模拟验证。

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