光电子学之LED照明技术课件.ppt

《光电子学之LED照明技术课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光电子学之LED照明技术课件.ppt（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2012/12/11LED照明技术 LED lighting technology 第一页，编辑于星期六：十六点 二十九分。目录简介一、LED示例图片二、LED基本原理三、LED基本特性四、LED关键技术五、LED市场价值第二页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED照明技术 示例图片第三页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED投光灯第四页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED地砖灯第五页，编辑于星期六：十六点 二十九分。各种应用图片第六页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED照明技术LED的基本发光原理第七页，编辑于星期六：十六点 二十九分。发光二极管的核心部分是由 P型半导体和N型半

2、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PN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。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，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。LED发光原理第八页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED照明技术 LED基本特性第九页，编辑于星期六：十六点 二十九分。一、LED电气特性 电流控制型器

3、件，负载特性类似PN结的UI曲线，正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化（指数级别），反向漏电流很小（PN结截止时流过的电流），有反向击穿电压。在实际使用中，应选择。LED正向电压随温度升高而变小，具有负温度系数。LED消耗功率，一部分转化为光能，这是我们需要的。剩下的就转化为热能，使结温升高。第十页，编辑于星期六：十六点 二十九分。二、LED光学特性 oLED提供的是半宽度很大的单色光，由于半导体的能隙随温度的上升而减小，因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长，即光谱红移，温度系数为+23A/。LED发光亮度L与正向电流近似成比例 o电流增大，发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环

4、境温度有关，环境温度高时，复合效率下降，发光强度减小。第十一页，编辑于星期六：十六点 二十九分。三、LED热学特性 o小电流下，LED温升不明显。若环境温度较高，LED的主波长就会红移，亮度会下降，发光均匀性、一致性变差。尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。所以散热设计很关键。第十二页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED照明技术 LED主要特点第十三页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED的特点（优势）A、适用性强：体积小，携带方便，易制成各种形状的器件，适合易变的环境。B、稳定性好，10万个小时，光衰为初始的50%。C、功耗低：节能，消耗能量较同光效的白炽灯减

5、少80%。D、环保：对环境无污染，没有有害重金属。E、响应时间快：白炽灯为MS级，LED为NS级。F、驱动电压小：比使用高压电源安全，适用于公共场所。G、价格适中H、颜色可调：通过改变电流可变色。第十四页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED照明技术 LED关键技术第十五页，编辑于星期六：十六点 二十九分。一、LED发光oLED的核心发光部分是由p型和N型半导体构成的PN结管芯，当注入PN结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但PN结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯

6、结构及几何形状、封装内部结构与包封材料第十六页，编辑于星期六：十六点 二十九分。二、LED散热设计oLED的发光波长随温度变化为02-03nm，光谱宽度随之增加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经PN结，发热性损耗使结区产生温升，在室温附近，温度每升高1，LED的发光强度会相应地减少1左右，封装散热时,保持色纯度与发光强度非常重要，以往多采用减少其驱动电流的办法，降低结温，多数LED的驱动电流限制在20mA左右。但是，LED的光输出会随电流的增大而增加，目前，很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进封装结构，全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术，改

7、善热特性。例如，采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外，在应用设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。第十七页，编辑于星期六：十六点 二十九分。三、LED设计方向oLED芯片和封装不再沿龚传统的设计理念与制造生产模式，在增加芯片的光输出方面，研发不仅仅限于改变材料内杂质数量，晶格缺陷和位错来提高内部效率，同时，如何改善管芯及封装内部结构，增强LED内部产生光子出射的几率，提高光效，解决散热，取光和热沉优化设计，改进光学性能，加速表面贴装化进程更是产业界研发的主流方向。第十八页，编辑于星期六：十六点 二十九分。L

8、ED照明技术 市场价值第十九页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED产业概况目前除日亚化学和住友电工外，还有丰田合成、罗沐、东芝和夏普，美商Cree，全球3大照明厂奇异、飞利浦、欧司朗以及HP、Siemens等都投入了该产品的研发生产，对促进白光LED产品的产业化、市场化方面起到了积极的促进作用。第二十页，编辑于星期六：十六点 二十九分。白光LED 白光LED已成为固态照明研究发展的焦点所在，因其节省大量能源及耐用的特性，预期白光LED将取代传统灯泡。根据调查报导，在37亿美元超高亮度LED市场中，白光LED占了半数，约75%增长来自白光LED应用在全彩显示屏的背光源，而应用在键盘的背光源亦

9、有可观的增长。预期超高亮度LED市场至2009年已经双倍增长至约70亿美元。第二十一页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED市场前景分析第二十二页，编辑于星期六：十六点 二十九分。中国市场 2009年我国LED产业销售产值达600亿元，同比逆市增长30%以上，使我国成为全球LED产业发展最快区域之一；中国的LED市场，当前正处于从百亿量级向千亿量级的重大跨越过程之中 ；相关机构分析，2010年，中国LED照明产业产值将超过1500亿元，较2008年翻倍，预计最快在2015年，LED在中国照明市场的占有率将达到20%,带动产业规模达5000亿元，中国将进入LED照明市场前三强。第二十三页，编辑于星期六：十六点 二十九分。LED的应用领域1、仪器仪表指示2、交通信号灯3、显示屏4、灯饰系列5、汽车信号灯6、照表系列第二十四页，编辑于星期六：十六点 二十九分。课件课件結束結束第二十五页，编辑于星期六：十六点 二十九分。