LED照明簡介（課堂PPT）

1、 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED發(fā)展LED封裝形式LED發(fā)光原理LED的色彩LED與傳統(tǒng)光源比較Bridgelux North China Senior FAE Mark 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED LED 發(fā)發(fā) 展展 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED材料發(fā)展史發(fā)光二極管于1968GaAsP紅光LED首先被商業(yè)化,其光電轉(zhuǎn)換效率僅約0.1 AlGaAs是最早被開發(fā)完成,并大量生產(chǎn)的高亮度LED,其能隙寬度恰好適合于

2、制作高亮度紅光AlInGaP適合制作高亮度紅,橘,黃及黃綠光LED,商業(yè)上以MOVPE磊晶法進行 InGaN材枓適合于高亮度深綠,藍,紫及紫外光LED之使用日亞自1993年開始量產(chǎn)藍光LED后,陸續(xù)推出藍光,深綠光LED及紫外,白光等InGaN為基礎(chǔ)之各式LED 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential早期LED外觀形式 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential通訊業(yè) : 手機被光源及按鍵光源,指示燈汽車業(yè) : 第三煞車燈

3、,方向燈,尾燈,側(cè)燈,車內(nèi) 室內(nèi)燈,閱讀燈,儀表板背光源交通號志 : 紅綠燈,行人號志燈,施工警示燈,車道分隔標示,跑道燈,訊息指示顯示廣告牌 : 全彩廣告牌,車站,航空站,室內(nèi)外顯示廣告牌照明業(yè) : 庭園燈,造景燈,室內(nèi)外商業(yè)，裝飾照明紅外線LED : 遙控器,無線傳輸,光纖通訊裝飾品 : 圣誕燈,光棒,廣告業(yè) : Channel letter,燈箱等LED目前應(yīng)用的范圍 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridg

4、elux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLEDLED封裝形式封裝形式 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED的不同型態(tài)Cro

5、ss section view of 5mm LED 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED封裝發(fā)展5mm Lamp Circa 1970 If = 30 mASuperFlux Circa 1992 If = 70 mALuxeon Circa 1997 If = 350 mA-+Cathode LeadLED ChipPC Board五大構(gòu)成基本物料芯片：顏色、亮度支架：導(dǎo)熱、熱電、決定發(fā)光角度銀膠（絕緣膠）：接著劑、導(dǎo)電金線：導(dǎo)電樹脂：保護、聚光 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED

6、發(fā)光原理 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential利用p型材質(zhì)(電洞)及n型材質(zhì)(電子)，通入順向電壓，電子與電洞于pn接面結(jié)合而產(chǎn)生光 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED材料產(chǎn)生之波長范圍0.80.60.40.2000.20.40.60.8WbGBGgBBPrPRPpPKPKOPKpRRrOyO520540560570580590600770 nmgYYGyGG450380470480CDEB10,0006,5004,8003,5002,856AO8610620 x - Color Coord

7、inatey - Color Coordinate650500490510530InGaN Color RangeAlGaAs Color RangeGaP Color RangeAlInGaP Color RangeYY 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLED的散熱方式5 mm LampHeatLED ChipHeat負極Pin-+PCB 銅箔SuperFlux負極導(dǎo)片SlugLED Chip正極導(dǎo)片塑膠主體光學(xué)透鏡散熱源散熱源金屬負極負極LED ChipPC Board 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Conf

8、identialLED的色彩 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential色彩的座標CIE19310.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0400450500550600650700Wavelength (nm)Relative IntensityREDAMBERROYAL BLUEBLUECYANGREENDominant Wavelength: RED=629nmGREEN=530nmAMBER=590nmCYAN=505nmBLUE=470nmROYAL BLUE=455nm 2010 Bridgelux, Inc.Brid

9、gelux ConfidentialMixing of three colors (RGB)0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.90.00.10.20.30.40.50.60.70.8x coordinatey coordinate467 nm blue520 nm green627 nm red 1 lm red + 1 lm green + 1 lm blue4.6 lm red + 10 lm green + 1 lm blue 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential白光LED發(fā)光原理發(fā)出白光的方式主要可分成兩種(見表二

10、)，一種是單晶型，這種方式與日光燈的發(fā)光方式一樣，就是把藍光加上黃色熒光粉或紫外光LED加上RGB三波長熒光粉來產(chǎn)生白光。另一種是多晶型，即利用互補的2色或把3原色做混光而形成白光。若采用多晶型的方式，基于不同LED的驅(qū)動電壓、發(fā)光輸出、溫度特性及壽命各不相同，因此造成用此方法會有很多要控制的因素，也使得所產(chǎn)生的成本亦較高；若采用單晶型，則只要用一種元素即可，而且在驅(qū)動回路上的設(shè)計會較為容易，因此，可以發(fā)現(xiàn)目前多數(shù)廠商較傾向往單晶型的方式來做研發(fā)的方向 方式激發(fā)源發(fā)光元素與螢光材料發(fā)光原理單晶型*藍色LEDInGaN/YAG黃色螢光粉以藍色光激發(fā)螢光粉(黃色發(fā)光)*紫外光LEDInGaN/RG

11、B三波長螢光粉以紫外光激發(fā)RGB螢光粉(原理同螢光燈)多晶型藍色LED黃綠色LED藍綠色LED橙色LEDInGaNGaPAlInGaP將互補的2色裝成一組*藍色LED 綠色LED 紅色LEDInGaNAlInGaPAlGaAs將3原色裝成一組 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential如何制造出白光如何制造出白光以R,G,B混出白光470 525 590 630 (nm)Blue PeakGreen PeakRed Peak藍光晶片外部覆蓋螢光粉470 525 590 630 (nm)Blue LED SpectrumPhosphor Emission

12、Combined SpectrumPhosphorBlue Chip 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential色溫x coordinates00.10.20.30.40.50.60.70.80.900.10.20.30.40.50.60.70.8y coordinates480460500520540560600620640Blue DwarfStar20K-50KCIE Illuminant ENTSC White6500K冷白螢光燈冷白螢光燈5400K12V 鹵素?zé)酐u素?zé)?3000K家庭用的白幟燈家庭用的白幟燈 2800K12V 儀器用燈儀器用燈

13、 2500K暖白螢光燈 3000KM.P. Iron1810KM.P. 鎢鎢3700KM.P. Copper 1360KRed-hot Poker (1000K = 1340F)580Tc = 5500K Tc = 2200K 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux ConfidentialLEDLED與傳統(tǒng)燈具光源比較

14、與傳統(tǒng)燈具光源比較 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential照明史上革命性的突破進展白光LED的發(fā)明是自從愛迪生發(fā)明燈泡以來，照明史上最具革命性的突破進展 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential光源的相對尺寸TL8TL5SOXMHDFluorescentFluorescentLow Pressure SodiumMetal HalideHigh Pressure SodiumHigh Pressure SodiumHigh Pressure MercuryInduction FluorecentFluor

15、escentIncandescenceHalogenCeramicDischarge 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率: 傳統(tǒng)光源傳統(tǒng)光源 vs LED 2010 Bridgelux, Inc.Bridgelux Confidential半導(dǎo)體 (LED)照明的優(yōu)勢 vs. 傳統(tǒng)光源超長壽命 (50-100K Hour