LED照明技術(shù)課件

LED照明技術(shù)LED簡介目錄LED發(fā)展史LED結(jié)構(gòu)及工作原理LED的優(yōu)缺特點LED的發(fā)展前景LED芯片廠商2023/3/312LED發(fā)展史1907年HenryJosephRound第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗，不適合實際應(yīng)用；更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng)，研究被摒棄了。二十年代晚期BernhardGudden和RobertWichard在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。2023/3/313

⑥80年代早期的重大技術(shù)突破發(fā)光效率每瓦10流明。⑦1990年，開發(fā)出了AlInGaP技術(shù)。⑧在1991年至2001年期間商用化LED燈的光通量提高了將近30倍。

⑩20世紀(jì)90年代后期，研制出通過藍(lán)光激發(fā)YAG熒光粉產(chǎn)生白光的LED燈。

今天LED節(jié)能燈在市場上就能看到生產(chǎn)出來的新奇顏色，如淺綠色和粉紅色。有科學(xué)思想的讀者到現(xiàn)在可能會意識到LED節(jié)能燈的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長而曲折的歷史過程。2023/3/315LED結(jié)構(gòu)工作原理它可以直接把點轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，是整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由三部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子，中間通常是1至5個周期的量子阱。2023/3/316發(fā)光二級管是由第四副族化合物，如砷化鎵﹑磷化鎵磷砷化鎵等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。在正向電壓下，電子由N去注入P區(qū)，空穴由P注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)微米以內(nèi)產(chǎn)生的。2023/3/317LED的優(yōu)缺點優(yōu)點一·體積小

LED基本上是一種很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂了里面，所以它非常的小，非常的輕。二·耗電量低，一般說來LED的工作電壓2~3.6V。工作電流是0.02~0.03A。這就是說：它的耗電量不超過0.1W三·使用壽命長在恰當(dāng)?shù)碾娏飨?，LED的使用壽命可達(dá)10萬小時。2023/3/319四·高亮度·低熱量

LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈低得多。五·環(huán)保

LED時由無毒的材料做成，不像熒光燈含有水銀造成污染，LED也可以回收再利用。六·堅固耐用缺點價格過高發(fā)光效率還不夠高性價比低與10萬小時的理論壽命有差距LED的優(yōu)缺點2023/3/3110LED燈同金鹵燈比較序號項目金鹵燈LED燈1功耗高低2色溫2000~2500K3500~7000K可選3顯色指數(shù)20~25>804工作電源范圍AC220V~AC230VAC85V~AC265V5電源效率低，70%左右高，90%左右6光源利用率低高7燈具使用壽命1~3年8~10年8光源使用壽命短，理論6000小時長，50000小時光衰小于30%9光效(Lm/W)7010010防護(hù)等級IP65IP6511環(huán)保有重金屬污染綠色環(huán)保12啟動時間5~10分鐘左右瞬間啟動，無延時13連續(xù)啟動不允許，需等待幾分鐘允許14發(fā)熱量發(fā)熱量極大發(fā)熱量小2023/3/31112023/3/31132009年，國慶60周年閱兵式，天安門廣場上的巨幅彩屏出自中國利亞德電子科技有限公司；2023/3/3114

2010年，上海世博會開幕式上，1萬平米的半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LightEmittingDiode，下稱LED）大屏幕出自中國銳拓顯示技術(shù)有限公司。2023/3/3115

隱藏著中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大隱患。記者采訪發(fā)現(xiàn)，目前，全球LED領(lǐng)域的技術(shù)和專利，一半以上被美、日、德等發(fā)達(dá)國家的少數(shù)大公司所占有。這些專利多為核心技術(shù)專利，國內(nèi)企業(yè)尤其是中小企業(yè)很難尋找到突破口。此外，這些國外企業(yè)已在全球，尤其是中國，精心部署了專利網(wǎng)，猶如頭懸一柄達(dá)摩克利斯之劍。我國LED產(chǎn)業(yè)要想取得長遠(yuǎn)發(fā)展，必須突破這些專利的層層包圍?，F(xiàn)狀：發(fā)展迅速，但企業(yè)規(guī)模偏小，產(chǎn)業(yè)鏈不完整作為目前全球最受矚目的新一代光源，LED因其高亮度、低熱量、長壽命、無毒、可回收再利用等優(yōu)點，被稱為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的綠色照明光源。我國的LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過近40年的發(fā)展，現(xiàn)已形成上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚(yáng)州和石家莊7個國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于景觀照明和普通照明領(lǐng)域，我國已成為世界第一大照明電器生產(chǎn)國和第二大照明電器出口國。2023/3/3117然而，LED產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)--集邦LED中國在線（LEDinside）的一份統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2009年底，我國共有LED企業(yè)3000余家，其中，年產(chǎn)值上億的只有140家。然而，在這140家企業(yè)中，沒有一家企業(yè)的產(chǎn)品年銷售額超過10億元，超過5億元的也只有少數(shù)幾家，大部分在1億元至2億元之間?？梢?，雖然我國LED企業(yè)數(shù)量較多，但規(guī)模普遍偏小。記者在國內(nèi)隨機(jī)選擇了一家LED企業(yè)進(jìn)行采訪。廣東東莞勤上光電股份有限公司（下稱勤上光電）創(chuàng)建于1993年，是國內(nèi)較早從事LED產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)，并與清華大學(xué)共同組建了LED照明技術(shù)研究院，國內(nèi)許多項目如國家大劇院照明、北京綠色奧運(yùn)道路照明、上海F1賽車場照明、清華大學(xué)奧運(yùn)場館照明等都出自該企業(yè)。然而，就是這樣一家國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“探路者”，在遭遇日本、美國、德國的專利“圍堵”時，也不得不繞道以避之。2023/3/3118隨著國內(nèi)LED市場的蓬勃發(fā)展，越來越多的國外企業(yè)把目光轉(zhuǎn)向中國，尤其近幾年，我國受理的LED領(lǐng)域的專利申請數(shù)量逐年顯著增加。記者在國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)展研究中心提供的一份《半導(dǎo)體照明專利風(fēng)險分析研究報告》中看到，截至2008年底，全球已有22個國家和地區(qū)在我國申請了專利，技術(shù)優(yōu)勢明顯的國家在我國的專利申請比例較高，排名前五位的國家分別是日本、韓國、美國、德國和荷蘭。其中，日本以1306件專利申請的數(shù)量遙遙領(lǐng)先，占申請總量的24%，其余四國分別占申請總量的7%、5%、4%、和3%。在有效專利方面，國內(nèi)專利申請與國外來華專利申請的比例約為4比5。但在這些國內(nèi)專利申請中，臺灣地區(qū)占據(jù)了大量的份額，其有效發(fā)明專利占到了53%。換句話說，如果除去臺灣地區(qū)，大陸與國外在專利數(shù)量、專利含金量方面的差距將會更大。2023/3/3119大陸LED芯片廠商

三安光電股份有限公司坐落于美麗的鷺島廈門，成立于2000年11月，是目前國內(nèi)成立最早、規(guī)模最大、品質(zhì)最好的全色系超高亮度LED外延及芯片產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地。是國家發(fā)改委批準(zhǔn)的“國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程”、國家科技部及信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)定的“半導(dǎo)體照明工程龍頭企業(yè)”、航天航空部確認(rèn)的“戰(zhàn)略合作伙伴”。公司主要從事全色系超高亮度LED外延片、芯片，化合物太陽能電池、PIN光電探測器芯片等的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。公司擁有由美國、臺灣、日本及國內(nèi)光電技術(shù)頂尖人才組成的高素質(zhì)專家團(tuán)隊，目前已申請及獲得48項發(fā)明專利及專有技術(shù)，產(chǎn)品性能指標(biāo)居國際先進(jìn)水平2023/3/3121臺灣芯片廠商

晶元光電股份有限公司於1995年9月成立於新竹科學(xué)工園區(qū)，專業(yè)生產(chǎn)超高亮度發(fā)光二極體(LED)磊晶片及晶粒。公司以自有的有機(jī)金屬氣相磊晶(MOVPE)技術(shù)﹐全力發(fā)展超高亮度發(fā)光二極體系列產(chǎn)品。公司的技術(shù)團(tuán)隊來自于工研院光電所、及國內(nèi)外光電專家，充分展現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計及量產(chǎn)技術(shù)能力的最佳組合。本公司董事會的主要成員為國內(nèi)發(fā)光二極體同業(yè)及創(chuàng)投業(yè)，董事會主要成員有：誼遠(yuǎn)控股體系、億光電子、聯(lián)華電子、光寶科技等。公司資本額為新臺幣63.31億元。公司生產(chǎn)的發(fā)光二極體磊晶片及晶粒，具備體積小、耗電量少、壽命長的特點，其應(yīng)用范圍非常廣泛，適用於消費性電子產(chǎn)品的指示燈、傳真機(jī)及掃描器光源、液晶顯示器背光源、室內(nèi)或室外資訊顯示看板、汽車用燈具、交通號志顯示燈以及照明燈等。最近研究出高壓162LM/W的LED。2023/3/3122國外LED芯片廠商

CREE

著名LED芯片制造商，美國CREE公司，產(chǎn)品以碳化硅(SiC)，氮化鎵(GaN),硅(Si)及相關(guān)的化合物為基礎(chǔ),包括藍(lán),綠,紫外發(fā)光二極管(LED),近紫外激光,射頻(RF)及微