飛利浦LED產(chǎn)品介紹

LED產(chǎn)品介紹目錄LED和LED照明飛利浦LED照明的發(fā)展LED產(chǎn)品特徵及應(yīng)用特點LED的產(chǎn)品局限及影響LED五大關(guān)鍵因素飛利浦LED照明產(chǎn)品LED和LED照明飛利浦LED照明的發(fā)展LED產(chǎn)品特徵及應(yīng)用特點LED的產(chǎn)品局限及影響LED五大關(guān)鍵因素飛利浦LED照明產(chǎn)品目錄什麼是LED？LED：LightEmittingDiode,發(fā)光二極體的英文縮寫,簡稱LEDLED：是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光LED發(fā)光二極體發(fā)光原理加上正向偏壓載流子複合釋放能量p型半導(dǎo)體(空穴多數(shù))n型半導(dǎo)體(電子多數(shù))空穴與電子複合放出的過剩能量變?yōu)楣饣驘崮軒чg隙可見光P-n結(jié)空穴流向n型材料電子流向p型材料光子LED光效的發(fā)展050100150200192019401960198020002020年代發(fā)光效率(lm/W)電子氣體放電燈螢光燈白熾燈鹵素?zé)魝鹘y(tǒng)白熾燈反射燈金屬鹵化物燈汞燈高壓鈉燈最佳LED白色LEDs發(fā)光二極體高功率LED:Luxeon卓越的流明保持性備註：Luxeon在5萬小時後，保持原亮度的70%；在10萬小時後，保持原亮度的50%；LED光通量隨時間的變化傳統(tǒng)LEDsLED光通量/單顆(流明)年代傳統(tǒng)LEDs:在過去的30多年每18至24個月單顆LED的光通量翻一倍Luxeon:先進的高功率晶片和封裝技術(shù)在外形和性能上有很大的發(fā)展節(jié)電和選擇應(yīng)用照明產(chǎn)品的潛在節(jié)電資料來源:“LED在Niche照明應(yīng)用中的節(jié)能評估報告“.DepartmentofEnergy,November2003數(shù)千小時／年白熾燈,螢光燈和LED的期望壽命規(guī)格化光輸出實際資料點對數(shù)曲線圖42天注:在70mA,550C的情況下,對HPWA-MH00LEDs的壽命測試結(jié)果老化(在恒定電流和溫度下的材質(zhì)老化)0%50%100%150%200%-40-20020406080100120接點溫度TJ[°C]相對光輸出(LOP)[%]藍(lán)色紅色黃色LED性能與溫度的關(guān)係80859095100051015202530Years?可靠性(%)?LED焊接點電子附件LEDs:系統(tǒng)可靠性如交通信號燈光源尺寸‘TL’8‘TL’5SOXMHDFluorescentFluorescentLowPressureSodiumMetalHalideHighPressureIodidesHighPressureSodiumHighPressureMercuryInductionFluorecentFluorescentIncandescenceHalogenCeramicDischargeHPIPlusSONHPL-NQLCFL-ISDW-TCDM-RGLSMasterlinePlusLED目錄LED和LED照明飛利浦LED照明的發(fā)展LED產(chǎn)品特徵及應(yīng)用特點LED的產(chǎn)品局限及影響LED五大關(guān)鍵因素飛利浦LED照明產(chǎn)品世界第一的照明供應(yīng)商---飛利浦世界第一的LED供應(yīng)商---惠普建立合資工廠---2005年飛利浦控股2001年ObstiVision用於飛行警報的低強度LED障礙物燈。與傳統(tǒng)的障礙物照明系統(tǒng)相比節(jié)省高達(dá)95%的能量2002年飛利浦和HP的合資企業(yè)是首家引入光效100Lm/W，壽命100，000小時的LED的公司2005年飛利浦收購了全球最好的LED生產(chǎn)廠商,LUMILEDS公司2006年飛利浦在中國建立了全球首個LED團隊,專業(yè)對LED進行研發(fā)\生產(chǎn)和市場推廣是什麼?傳統(tǒng)LED的性能環(huán)氧圓頂透鏡陽極引線陰極引線反射杯半導(dǎo)體觸點陽極導(dǎo)線局限性:很高的熱阻(>200K/W)環(huán)氧樹脂的溫度最高到T~1200C環(huán)氧樹脂對藍(lán)光和紫外線敏感,光通量輸出下降輸入功率<0.1W典型的光輸出為2-3流明高功率LuxeonLED的性能有專門的與導(dǎo)電途徑分離的散熱途徑優(yōu)良的熱性能允許有高的驅(qū)動電流陰極導(dǎo)線金線散熱基片熱量ESD晶片保護裝置晶片粘結(jié)LED晶片封膠塑膠透鏡光輻射LED晶片晶片保護裝置塑膠透鏡注:ESD是靜電放電(ElectrostaticDischarge)的意思高功率LuxeonLED的性能MoreLightDieTechnologyThermalCapabilityIncreasedCurrentsSuperiorPackagingLowerThermalResistanceSurfaceMountCapabilityLowerCostsReducepiececountReducedthermalneedsCommonmanufacturingmethodsGreaterDesignFlexibilityMoreusablelightSimplerthermaldesignandmanagementManufacturingoptionsRoHSCompliantJEDEC2A什麼是晶片選用(Binning)?定義:晶片製造的外延上可以分成許多具有共同操作特性的微元區(qū)(Bin),則Bin可用三個參數(shù)來區(qū)分,其參數(shù)為顏色,光輸出和正向電壓.所以要完成一粒LED光源,需要100%的檢測,檢測三個指標(biāo)(功能性;顏色,光輸出,正向電壓;每粒表示Bin)顏色光通量正向電壓Vf所有分區(qū)波長在寬度的分區(qū)(Bin)Vf正向電壓在範(fàn)圍的分區(qū)(Bin)光通量在30%範(fàn)圍的分區(qū)(Bin)5mmLED的晶片製作在3英寸的外延片上,可以製造出大約3萬粒左右的5mmLED的芯,但在3英寸的外延片上製作的芯粒是可以分成很多BIN的.像色局部的芯粒是整塊外延片上比較好的芯粒,越往外芯粒越不穩(wěn)定,最外面的邊緣地帶的芯粒,是整個外延片上品質(zhì)最差的.所以實際上一塊LED外延片上的LED芯粒的VF值、波長和光亮度都是不一樣的,因此可以分成很多的BIN.3英寸LED晶片的來源LED的散熱由於LED的光譜中不包含紅外局部,因此LED的熱量不能靠輻射散出,因此稱LED是“冷〞光源。但目前LED的發(fā)光效率僅能達(dá)到10%--20%,也就是說,還有80%--90%的能量轉(zhuǎn)換成了熱能,如果LED晶片的熱量不能散出去,會加速晶片的老化,還可能導(dǎo)致焊錫的融化,使晶片失效.因此為了保證LED的壽命,散熱成了大功率LED應(yīng)用的一個關(guān)鍵因素.高功率LuxeonLED的性能WorldleaderinphosphorconvertedwhiteLEDsPatentedconformalphosphorcoatinggiveshighestCCTstabilityoverallviewinganglesLargecolorshiftatedges.Bluetints

indicatingthin

phosphorlayerLuxeonCompetitionLEDDIESubmountDieattachepoxyReflectorcupPhosphorReflectorcupPhosphorDieattachepoxyLEDdieHighqualitywhitelightduetoevenphosphorcoating5mmLampHeatLEDChipHeatCathodePin-+CopperCladdingSuperFluxLEDChipAnodeLeadBodyPlasticLensHeatCuSlugLuxeon從LED封裝結(jié)構(gòu)比較其散熱(2)無論是5mm還是SuperFlux都包含熱和電的路徑;SuperFlux增加了熱傳導(dǎo),它有兩個陰極管腳,而且是用更厚的銅做成..Luxeon的封裝包括了一個專門的熱傳路徑.0%50%100%150%200%-40-20020406080100120JunctionTemperatureTJ[0C]RelativeLightOutput(LOP)AmberRedGreenBlueWhiteCyanRoyalBlue70%60OC溫度對LED的影響(1)溫度升高會降低LED的光輸出,因此燈具設(shè)計時須考慮其散熱,最好外殼不超過50oC.下圖溫度是結(jié)溫(Tj)而非燈具溫度,燈具外表溫度與結(jié)溫關(guān)係視散熱及結(jié)構(gòu)設(shè)計而定,一般最少有10oC的差異.10Hrs/day4000Hrs/year

20KHrsin5yearsLED燈具壽命(1)LED壽命方面,雖然單顆LED號稱其壽命長達(dá)10萬小時,但其應(yīng)用時必須搭配電源轉(zhuǎn)換電路,故LED照明器具整體壽命便必須就光電整合應(yīng)用加以考量;以現(xiàn)今電力電子轉(zhuǎn)換及材料技術(shù)而言,LED照明器具整體壽命大約在2萬小時左右.LED燈具壽命(2)LED壽命方面,雖然單顆LED號稱其壽命長達(dá)10萬小時,但其應(yīng)用時必須搭配電源轉(zhuǎn)換電路,故LED照明器具整體壽命便必須就光電整合應(yīng)用加以考量;以現(xiàn)今電力電子轉(zhuǎn)換及材料技術(shù)而言,LED照明器具整體壽命大約在2萬小時左右.估算值0501001502002503003504000.00.51.01.52.02.53.03.54.0ForwardVoltage(V)ForwardCurrent(mA)

Red,ReddishOrange,Amber(AlInGaP)RoyalBlue,Blue,Cyan,Green,White(InGaN)LargerLEDtoLEDvariationsThresholdVoltageLED的驅(qū)動線路(1)LED的驅(qū)動線路設(shè)計對其性能幾壽命影響機大,通常建議的設(shè)計包含以下限制:定電流線路能提供較佳的光輸出/顏色一致性,並減少LED失效機會.防止同一驅(qū)動器使用並聯(lián)LED回路.高功率LuxeonLED的性能EnableshigherdrivecurrentoperationwithoutextensivethermaldesignReducesthecomplexityandcostoftheheatsinkAllowsneverbeforepossibledesignse.g:NoHeatSinkMoreusablelight,lowercostperlumen,lumenmm2=LuxeonK2什麼是LED照明？LED照明是多個專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的整合：半導(dǎo)體、光學(xué)、熱能、電子、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)集成、電腦軟體、傳統(tǒng)照明設(shè)計LED市場重視亮度重視照度靜態(tài)照明動態(tài)照明(調(diào)光和RGB)目錄LED和LED照明飛利浦LED照明的發(fā)展LED產(chǎn)品特徵及應(yīng)用特點LED的產(chǎn)品局限及影響LED五大關(guān)鍵因素飛利浦LED照明產(chǎn)品PIHILIPS產(chǎn)品優(yōu)勢PHILIPS擁有世界上最好的LED產(chǎn)品之一LUMILEDS公司95%的股份,在LED產(chǎn)品的品質(zhì)控制上以及在LED的bin的選擇上有著非常大的空間PIHILIPS提供整套的控制系統(tǒng),和完善的解決方案,幫助客戶解決LED系統(tǒng)工程所有問題PIHILIPS悠久的傳統(tǒng)照明優(yōu)勢,與新興的LED照明概念相結(jié)合,全方位的為客戶打造整體照明方案.PHILIPS在世界照明領(lǐng)域中在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上始終保持著領(lǐng)先地位,決定了PHILIPS在LED產(chǎn)品的堅實的技術(shù)基礎(chǔ)PIHILIPS的良好品牌形象,要求PHILIPS在任何產(chǎn)品上的服務(wù)和保障始終做的最好LED產(chǎn)品的特徵(一)超長壽命(50000至100000小時),低維護本錢節(jié)能,比白熾燈和鹵素?zé)艄庑Ц咴S多特別緊湊的尺寸,設(shè)計靈活性高優(yōu)異的光學(xué)控制性能,能使系統(tǒng)效率達(dá)到最大狀態(tài)顏色飽和度大,無需濾色片校正顏色和色溫容易控制無紫外線和紅外線全範(fàn)圍不間斷的亮度調(diào)節(jié)成為可能,同時顏色不會偏移固體照明無需支援光源的設(shè)備,抗振動LED產(chǎn)品的特徵(二)快速開關(guān),開關(guān)次數(shù)在1,000,000,000次以上無汞,綠色環(huán)保冷起動性能(-400C)平安,低壓直流驅(qū)動啟動時間短、結(jié)構(gòu)牢固發(fā)光體接近點光源〔有利於LED的燈具設(shè)計〕、薄型燈具、燈具材料選擇範(fàn)圍大不需要加發(fā)射器LED體積小在工程上的靈活應(yīng)用LED的色彩控制情景表達(dá)LED顏色飽和度大的渲染力LED的圖像表達(dá)能力和資訊傳遞LED燈具構(gòu)造的點\線\面的靈活應(yīng)用LED光束角的靈活應(yīng)用LED的低電壓的靈活應(yīng)用LED作為新的光源，有它自身的發(fā)光機理與特點。在光學(xué)設(shè)計中充分利用LED的優(yōu)勢，將會在照明設(shè)計中書寫新的篇章。A-直接光源LED利用可以形成點發(fā)光、線發(fā)光和麵發(fā)光的發(fā)光形式。點發(fā)光的燈具可以是通透，也可以是無外表，甚至可以外表亮度不需要很高，光對於環(huán)境往往起到定向的作用。線發(fā)光的LED用於輪廓照明的情況較多，也可以用於線條狀面的發(fā)光，產(chǎn)品需要系列化，根據(jù)建築物的形態(tài)及環(huán)境亮度，需要有不同管徑大小和不同外表亮度的產(chǎn)品。面發(fā)光的LED是將模組化的LED拼裝，形成發(fā)光的外表。可以形成圖案，也可以混色，通常用於塊面裝飾照明，如樓宇、牆壁、地面、舞臺等。B-間接光源光通過介質(zhì)的反射、折射、透射等來實現(xiàn)照明設(shè)計要求，充分利用LED的體積小、可塑性強，靈活的利用LED的特點來表達(dá)設(shè)計主題，通常應(yīng)用在廣告招牌、工藝品展示、氣氛的渲染等C-投射光源隨著大功率LED的發(fā)展，LED泛光照明離生活越來越近，投射光源的使用將得到更大的空間，光照圖式可以是扇形的，也可以是平行光束，可以是彩色的，也可以是單色的。這是LED投射燈具完全可以做到的。扇形的光束用於照射垂直的柱面或窗間牆面，而平行的光束可以照射連續(xù)的牆面，形成漫射光照明。D－動態(tài)變化RGB技術(shù)，對圖案、顏色、光強和時間的控制、使得LED的顏色理論上可以實現(xiàn)無數(shù)種。LED發(fā)光的光強與色彩產(chǎn)生預(yù)先程式設(shè)計的動態(tài)變化，展示了光的運動，這主要依賴於數(shù)位控制技術(shù)相結(jié)合的方式。照明設(shè)計和建築師已經(jīng)認(rèn)識到LED強大的可變化效果，尤其在控制和美化方面，他們對LED的應(yīng)用也加速了LED的發(fā)展速度。採用為LED全彩燈具設(shè)計的控制器，通過電腦編程，可以控制燈具同步或非同步進行色彩變化和快速色彩動作變化。室內(nèi)裝飾照明適合間接光源和投射光源如:

飯店、餐館、商場、店鋪設(shè)計、舞臺照明等。室外景觀照明適合範(fàn)圍比較廣泛:適合直接光源、間接光源、投射光源和動態(tài)變化如:

建築立面、景觀、環(huán)境、高架道路、橋樑、體育場、機場、醫(yī)院、古建築、水景等。目錄LED和LED照明飛利浦LED照明的發(fā)展LED產(chǎn)品特徵及應(yīng)用特點LED的產(chǎn)品局限及影響LED六大關(guān)鍵因素飛利浦LED照明產(chǎn)品LED產(chǎn)品的局限性效率:是螢光燈光效的30%,要達(dá)到150lm/W以上還要提高5倍的光效,綠色的光效提高是最關(guān)鍵的本錢:要和已經(jīng)存在的技術(shù)比較最初本錢每流明需降低100倍美金散熱:散熱處理要求有新的設(shè)備途徑晶片選用:顏色點的控制和一致性的提高低電壓設(shè)備非規(guī)範(fàn)類產(chǎn)品影響LED六大因素LED晶片的來源LED的散熱LED的光衰LED的靜電防護LED的防水LED的驅(qū)動控制LED的散熱NormalNormalLED發(fā)光是靠電子在能帶間躍遷產(chǎn)生光，其光譜中不包含紅外局部，LED的熱量不能靠輻射散出，因此LED是“冷〞光源。目前LED的發(fā)光效率僅能達(dá)到10%--20%，也就是說，還有80%--90%的能量轉(zhuǎn)換成了熱能，如果LED晶片的熱量不能散出去，會加速晶片的老化，還可能導(dǎo)致焊錫的融化，使晶片失效。因此為了保證LED的壽命，散熱成了大功率LED應(yīng)用的一個關(guān)鍵因素。LED的散熱改進LED的封裝結(jié)構(gòu)，使熱量更容易散出來。一.用倒裝焊的結(jié)構(gòu)，利用矽片來散熱二.用極薄的導(dǎo)熱膠將GaN晶片粘在方型的鋁熱沉上，與5mm的LED僅靠碗狀模具散熱相比，更有利於熱量的傳輸。三.使用中將封裝好的LED固定在合適的散熱板上。LED的散熱LuxeonLED橫截面視圖LED封裝結(jié)構(gòu)比較陰極導(dǎo)線金線散熱基片熱量ESD晶片保護裝置晶片粘結(jié)LED晶片封膠塑膠透鏡光輻射環(huán)氧圓頂透鏡陽極引線陰極引線反射杯半導(dǎo)體觸點陽極導(dǎo)線LED的散熱優(yōu)越的流明維持係數(shù)典型白熾燈LED的光衰優(yōu)越的流明維持係數(shù)種類壽命(小時)2,0004,0006,00010,00050,000普通白熾燈壽命壽命結(jié)束————————5mmLED光衰30%40%50%70%——流明維持率70%60%50%30%LUXONLED光衰可忽略可忽略可忽略10%30%流明維持率90%70%LED的光衰LED的防靜電材料之間發(fā)生磨擦與分離會產(chǎn)生靜電；物體外表的原子與電子發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)換會產(chǎn)生靜電。適合30000伏電壓的靜電電荷是很尋常的，而且很容易產(chǎn)生。相比之下，僅僅是10伏的放電也可能摧毀一個敏感裝置。LED

是對靜電敏感的設(shè)備，尤其是綠色LED相對而言更容易被靜電損壞。如果LED被靜電擊穿後，暗淡、模糊、熄滅等現(xiàn)象。相對其他光源來說，靜電對LED產(chǎn)生的破壞非常嚴(yán)重，很快就會不同品質(zhì)檔次的LED抗靜電能力也不一樣，品質(zhì)檔次高的LED抗靜電能力要強一些LED產(chǎn)品在加工生產(chǎn)、運輸、安裝的過程中要採用一定的防靜電措施，如：工作臺要接地，工人要穿防靜電服裝，帶防靜電環(huán)，以及帶防靜電手套等，有條件的可以安裝防靜電離子風(fēng)機，同時也要保證車間的濕度在65%左右，以免空氣過於乾燥產(chǎn)生靜電。運輸時的車隊、箱子或其他設(shè)備。LED的防水原則上電器如果進水，都會造成電路上的短路，造成電器的損壞。LED也是如此，所以我們在LED燈具的結(jié)構(gòu)上,接線上,以及LED的驅(qū)動上儘量做到防水工作。一、燈具採用灌膠和防水LED模組二、接線端頭採用防水接頭或採用密封防護三、採用防水DRIVER四、在非浸泡的情況下，預(yù)留通風(fēng)，排氣孔，保持水汽的及時揮發(fā)。在燈具內(nèi)採用品能獨特的防水灌膠技術(shù)，並配合使用防水LED模組、接線保護和防水DRIVER，達(dá)到三重防水的效果，確保LED的使用壽命。LED的驅(qū)動及控制系統(tǒng)影響LED專案的除了單溫度,防水外,電壓、電流對於整個工程也非常重要。由於LED的特性所致，微小到幾毫安培的電流波動也會對LED的壽命與光衰產(chǎn)生極大的影響。當(dāng)外界環(huán)境溫度升高後，LED光源內(nèi)阻會減小，假設(shè)使用穩(wěn)壓電源供電會造成LED工作電流升高，當(dāng)超過其額定工作電流後，會影響LED產(chǎn)品的使用壽命，嚴(yán)重的將使LED光源“燒壞〞，因此最好選用恒流源供電，以保證LE