《LED的基础知识》课件.pptx

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1、LED的基础知识 制作人：制作者ppt时间：2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章LEDLED的制造工艺的制造工艺第第3 3章章LEDLED的参数与测量的参数与测量第第4 4章章LEDLED模块设计与应用模块设计与应用第第5 5章章LEDLED的市场与趋势的市场与趋势第第6 6章章 总结总结 0101第1章 简介 什么是什么是LEDLEDLEDLED即发光二极管，它是一种固态半导体器件，可以将电能即发光二极管，它是一种固态半导体器件，可以将电能转化为光能，实现光电转换。转化为光能，实现光电转换。LED的历史俄国人OlegLosev首次发现LED现象1927年美国人NickHo

2、lonyak首次制造出红光LED1962年日本三菱公司研制出高亮度白光LED1994年LED的种类发射红色的光红光LED发射绿色的光绿光LED发射蓝色的光蓝光LEDLEDLED的工作原理的工作原理LEDLED的发光原理是通过半导体材料中电子与空穴的复合产生的发光原理是通过半导体材料中电子与空穴的复合产生光子，而发光材料则是半导体光子，而发光材料则是半导体P-NP-N结构中的电子层和空穴层，结构中的电子层和空穴层，在通电时产生光。在通电时产生光。发光材料用于制造蓝光LED氮化镓用于制造红光LED磷化铟用于制造绿光LED磷化铟镓电气特性一般为2.03.6V正向电压一般为5V及以上反向电压一般为10

3、mA100mA电流相同照度下LED的功率只有传统光源的1/3左右节能0103LED不含汞等有害物质，对环境友好环保02LED的寿命一般可达到50000小时以上耐用LED的应用领域节能、舒适、环保家庭照明高效、节能、舒适商业照明节能、耐用、美观汽车照明 0202第2章 LED的制造工艺 LED的制造工艺概述Substrategrowth,Epitaxy,Patterning,Doping,ContactformationLED的制造流程晶片衬底、半导体材料、电极材料、胶水、红外线剂、黏结胶、金属化膜、导电胶原材料机台、洗涤机、铝电镀机、研磨机、半自动包装机设备衬底生长、外延生长、晶圆制备、电极制

4、备、晶体修整、包装与测试工艺流程单晶生长利用硅元素的熔点低于其熔点的氧化物玻璃作为反应体，通过旋转和拉出的方式进入单晶生长状态。Czochralski法即CVD法，金属的气相反应，以及二元化合物的气相反应与单一元素反应的相互作用。化学气相沉积法单晶制备在衬底上制作出一层导电胶，以便在导电胶上生长外延层。外延生长法利用氮化物矩形或六边形板子，在上部生长矩形或六边形的GaN薄膜，GaN薄膜的下部则继续生长AlGaN或AlN。氮化物外延生长法制作LED芯片基板维持正反面重合后在高温加压胶粘在一起。Waferbonding涂胶机、外切削机、清洗烤炉、染色机、铝电镀机、点胶机、封装机等。芯片制造工艺制作

5、LED芯片最主要的设备有衬底研磨机、外延设备、电镀仪等。制造设备CzochralskiCzochralski法法CzochralskiCzochralski法是用来生长硅单晶以及法是用来生长硅单晶以及III-VIII-V族化合物半导体单族化合物半导体单晶的一种方法。它利用硅元素的熔点低于其熔点的氧化物玻晶的一种方法。它利用硅元素的熔点低于其熔点的氧化物玻璃作为反应体，通过旋转和拉出的方式进入单晶生长状态。璃作为反应体，通过旋转和拉出的方式进入单晶生长状态。105Pa-105 kPa腔内压力0103AsH3、GaCl3等，超纯氢气作载气。反应气体组成及流量02850C-1200C反应温度设备晶圆

6、研磨机、衬底研磨机、外延设备、电镀仪、金属化膜设备、点胶机、封装机等。外延生长外延生长衬底清洗衬底清洗附着放电处理附着放电处理衬底加热衬底加热化学蒸发化学蒸发分子束外延分子束外延晶圆制备晶圆制备涂胶涂胶烤胶烤胶外切外切清洗清洗染色染色电极制备电极制备金属化金属化刻蚀刻蚀切割切割化学机械抛光化学机械抛光金属化膜金属化膜工艺流程衬底生长衬底生长制备衬底材料制备衬底材料腐蚀处理腐蚀处理转印法加工转印法加工喷涂法加工喷涂法加工层压法加工层压法加工制作制作LEDLED芯片芯片利用利用Wafer bondingWafer bonding技术将不同原片结合在一起，涂覆胶水，技术将不同原片结合在一起，涂覆胶水

7、，研磨、外切、清洗、染色等，完成之后进行铝电镀、点胶、研磨、外切、清洗、染色等，完成之后进行铝电镀、点胶、封装等处理。封装等处理。0303第3章 LED的参数与测量 LED的参数电流、电压、功率、电阻等电学参数亮度、色温、发光角度等光学参数热电阻、热导率、散热量等热学参数LED的测量多用万用表进行测量电学参数的测量使用光度计等专业仪器进行测量光学参数的测量使用热电偶等专业仪器进行测量热学参数的测量LED参数测试方法和设备用于测试电学参数LCR表测试用于测试光学参数光度计测试用于测试热学参数热电偶测试LED的可靠性测试指测试对象在规定条件下的使用寿命和故障率等可靠性的概念包括寿命试验、温度循环试

8、验、湿度热循环试验等可靠性测试方法包括老化箱、温湿度试验箱等可靠性测试设备电学参数电学参数LEDLED的电学参数指电流、电压、功率、电阻等。在测试时我的电学参数指电流、电压、功率、电阻等。在测试时我们可以使用万用表等多种工具对其进行测量。们可以使用万用表等多种工具对其进行测量。指LED光源发出的亮度大小亮度0103指LED光源发出的光的角度大小发光角度02指LED光源发出的光的色彩色温热导率热导率指导热性能的大小指导热性能的大小可以对可以对LEDLED的散热能力进行评的散热能力进行评估估散热量散热量指指LEDLED散热时所需的时间和能散热时所需的时间和能量消耗量消耗可以评估可以评估LEDLED

9、的散热能力和效的散热能力和效率率 LED的热学参数热电阻热电阻指温度变化时电阻值的变化指温度变化时电阻值的变化可以对可以对LEDLED的温度进行监测的温度进行监测LED参数测试方法和设备LCR表是一种高精度测试电感、电容、电阻等元器件的仪器，可以用来测试LED的电学参数。LEDLED的可靠性测的可靠性测试试LEDLED的可靠性是指其在规定条件、规定时间内正常工作的能的可靠性是指其在规定条件、规定时间内正常工作的能力，可以使用老化箱、温湿度试验箱等设备进行测试。力，可以使用老化箱、温湿度试验箱等设备进行测试。0404第4章 LED模块设计与应用 LEDLED模块的设计原则模块的设计原则散热散热光

10、学性能光学性能电路稳定性电路稳定性LEDLED模块的应用举例模块的应用举例广告牌广告牌路灯路灯景观照明景观照明 LED模块的结构与设计LEDLED模块的结构模块的结构LEDLED芯片芯片PCBPCB板板电路元件电路元件灯罩灯罩透镜LED模块的光学设计原理0103路灯光学设计LED模块的光学设计实例02光度仪LED模块的光学设计工具LEDLED驱驱动动电电路路的的设设计计原则原则稳定性稳定性效率效率可靠性可靠性LEDLED驱驱动动电电路路的的设设计计工具工具电子仿真软件电子仿真软件示波器示波器万用表万用表 LED驱动电路设计LEDLED的驱动方式的驱动方式恒流驱动恒流驱动恒压驱动恒压驱动PWMP

11、WM调光调光LEDLED应用于家庭应用于家庭照明照明LEDLED应用于家庭照明，可以提供更加舒适、节能的照明环境。应用于家庭照明，可以提供更加舒适、节能的照明环境。利用智能化控制技术，可以实现多种照明模式的切换，并且利用智能化控制技术，可以实现多种照明模式的切换，并且可以与其他智能设备联动，提供更加方便的生活体验。可以与其他智能设备联动，提供更加方便的生活体验。LED应用于商业照明展示商品，吸引顾客商场灯光提高员工工作效率办公室照明打造舒适的住宿环境酒店照明突出展品，吸引观众展厅照明提高夜间行车安全大灯0103方便驾驶员观察车辆信息仪表盘灯02提醒后车避让尾灯结语LED作为一种新型的光源，具有

12、很高的应用价值。随着技术的不断发展，LED的性能不断提升，应用范围也越来越广泛。相信在未来的发展中，LED会继续发挥重要的作用。0505第5章 LED的市场与趋势 LED的市场概况全球LED市场规模LED市场的规模技术不断升级，应用范围扩大LED市场的发展趋势三安光电、欧司朗等LED市场主要企业LED行业链分析LED产业链的组成LED产业链的概念石化、金属材料等LED的上游产业照明、显示等LED的下游产业LED的光伏应用LED光伏的概念0103LED光伏的优势和应用前景LED光伏的发展前景02半导体材料的能带结构LED光伏的技术原理应用方向应用方向智能家居智能家居智慧城市智慧城市汽车照明汽车照

13、明市场趋势市场趋势LEDLED市场将继续增长市场将继续增长LEDLED照明市场增速将放缓照明市场增速将放缓显示市场前景看好显示市场前景看好绿色环保绿色环保LEDLED照明的环保优势照明的环保优势LEDLED照明的能源节约照明的能源节约LEDLED光伏的可再生能源光伏的可再生能源LED的未来发展方向技术方向技术方向提高亮度和光效提高亮度和光效发展新型半导体材料发展新型半导体材料改进封装技术改进封装技术LEDLED的市场与趋的市场与趋势势LEDLED是目前最为环保、节能的照明和显示技术，市场规模不是目前最为环保、节能的照明和显示技术，市场规模不断扩大，应用前景广阔。未来，随着技术的不断升级和应用断

14、扩大，应用前景广阔。未来，随着技术的不断升级和应用场景的不断扩展，场景的不断扩展，LEDLED的发展前途将更加光明。的发展前途将更加光明。0606第6章 总结 LED的发展历程红光二极管问世20世纪60年代出现白光LED20世纪90年代LED照明开始商业化应用21世纪初LED的应用现状逐渐替代传统照明照明领域广泛应用于手机、电视、电脑等电子产品领域LED车灯逐渐普及汽车照明领域LED的未来前景渐成主流，市场空间大照明领域LED照明与智能家居结合智能家居领域LED照明与节能环保联合节能环保领域LED的推广现状各国政策力度加大政策引导行业竞争激烈市场竞争功能更加完善产品创新LED的应用前景应用将更

15、加广泛智能家居LED产业应用前景良好交通运输渐成发展主题医疗保健LEDLED技术的未来技术的未来发展趋势发展趋势LEDLED技术将会更加先进，能效更高，成本更低，适用范围更技术将会更加先进，能效更高，成本更低，适用范围更广。在未来的发展中，更多的应用场景将变得可能，广。在未来的发展中，更多的应用场景将变得可能，LEDLED技技术将会更加成熟和完善。术将会更加成熟和完善。LED的市场前景市场规模将逐渐扩大市场规模扩大行业技术将得到升级换代产品升级换代行业差异化将更加明显行业差异化LED芯片的研发和制造上游0103LED应用的渠道和销售下游02LED照明灯具的制造中游感谢感谢大家的聆听，感谢各位专家的指导，感谢各位领导的支持。LED产业将会在未来的发展中得到更好的发展，我们一起期待LED产业的美好未来。再会！