LED基礎知識27899課件

LED基礎知識目錄LED基本原理1LED的特性2LED照明的市場分析331目錄LED基本原理1LED的特性2LED照明的市場分析33LED的優(yōu)點◆壽命長（＞100，000Hrs）◆驅動電壓低（1.8～4.5V）◆耗電量少（40～1000mW）◆相對冷光源(熱輻射小)◆點亮速度快（時間常數(shù)為10^-7～10^-9S）◆體積小◆多種色彩◆耐震性特佳（全固體封裝，不易破損）◆單色性佳（發(fā)光波長穩(wěn)定）◆綠色無污染？LED同幾種光源的比較名稱

耗電量（W）工作電壓

（v）協(xié)調控制

發(fā)熱量

可靠性

使用壽命

（h）金屬鹵素燈

100220不易

極高

低

3000霓虹燈

500較高

高

高

宜室內

3000鎂氖燈

16W/m220較好

較高

較好

6000日光燈

4-100220不易

較高

低

5000-8000冷陰極

15W/m需逆變

較好

較低

較好

10000鎢絲燈

15-200220不宜

高

低

3000節(jié)能燈

3-150220不宜調光

低

低

5000LED燈極低

直流12-36V

多種形式

極低

極高

100000LED光源在性能方面遠遠優(yōu)于其他光源?。?！LED的分類A.直插式LED：（Ｌightemittingdiode）

1.按外形尺寸分：3mm、5mm、8mm、10mm等等2.按發(fā)光顏色分：紅、綠、藍、黃、橙、白、紫、紅外線、紫外線等Ｂ.SMD(Surfacemountdiode）表面貼裝二極管1.按外形分：0603、1206、2810、3020、3528、5050等等2.按顏色分：紅、綠、藍、黃、黃綠、白色、紫、紅外線等;Ｃ.食人魚（Fluxled）１.食人魚產品主要是頂部LENS的不同種類而改變：２.頂部珠子分為：Φ3mm、Φ5mm、平頭與微凸產品。D.大功率LED（Powerled）

1.大功率有1w、3w、5w、10w等等不同種類3.透鏡有酒杯狀的、平頭的、透鏡的4.直流與交流驅動E.數(shù)碼管LED（Display）數(shù)碼管的種類比較繁多:單位、雙位、三位、四位、多位、以及客戶要求定做的各種產品。F.點陣（Dotmatrixdisplay）外形和數(shù)碼管不同，但性能等相關規(guī)格差別不大。目錄LED基本原理2LED的特性1LED照明的市場分析33LED伏安特性OA段：正向死區(qū)VA為開啟LED發(fā)光的電壓。比如紅色（黃色）LED的開啟電壓一般為0.2~0.25V。AB段：工作區(qū)在這一區(qū)段，一般是隨著電壓增加電流也跟著增加，發(fā)光亮度也跟著增大。但在這個區(qū)段內要特別注意，如果不加任何保護，當正向電壓增加到一定值后，那么LED的正向電壓會減小，而正向電流會加大。如果沒有保護電路，會因電流增大而燒壞發(fā)光二極管。OC段：反向死區(qū)LED加反向電壓是不發(fā)光的（不工作），但有反向電流。這個反向電流很小，一般在幾μA之內。CD段：反向擊穿區(qū)LED的反向電壓一般不要超過10V，最大不得超過15V，否則就會出現(xiàn)反向擊穿，導致LED報廢。LED溫度特性

LED的熱性能參數(shù)主要是指結溫和熱阻。LED的熱性能直接影響其發(fā)光效率、波長、正向壓降、反向擊穿電流和器件的使用壽命等。

LED的結溫是指PN結的溫度，是直接影響LED的工作特性的參數(shù)。

LED的熱阻一般是指PN結到殼體表面之間的溫差與消耗功率的比值，單位（℃/W）。熱阻則是表示LED散熱性能好壞的參數(shù)。隨著溫度的變化，LED波長的中心會發(fā)生藍移或紅移，每當結溫升高10℃，則波長向長波漂移1nm。隨著溫度的增加，LED的光強將會減小且發(fā)光的均勻性、一致性變差。這對于作為照明用的燈具光源要求小型化、密集排列以提高單位面積上的光強、光亮度的設計尤其應注意。LED顏色特性（二）正白光其X/Y在0.30-0.31左右CIEX－Y色度圖

因白光非單一色光,所以在測試時,白光分色按右圖分X,Y值,而其它顏色光按波長來分.色溫(Co1orTemperature)單位：絕對溫度(Kelvin,K)一個光源的色溫被定義為與其具有相同光色之“標準黑體”本身的絕對溫度值，此溫度可以在色度圖上的普朗克軌跡上找到其對應點。標準黑體的溫度越高,其輻射出的光線光譜中藍色成份越多,紅色成份也就相對的越少。以發(fā)出光色為暖白色的普通白熱燈泡為例，其色溫為2700K，而晝光色日光燈的色溫為6000K。LED顏色特性（三）演色性（顯示指數(shù)）

(Colorrendering)

一般認為人造光源應讓人眼正確地感知色彩，就如同在太陽光下看東西一樣。此準據即是光源的演色特性，稱之為“平均演色性指數(shù)(Ra)”平均演色性指數(shù)為對象在某光源照射下顯示的顏色與其在參照光源照射下的顏色兩者之相對差異。平均演色性指數(shù)Ra為100的光源可以讓各種顏色呈現(xiàn)出如同被參照光源所照射的顏色。Ra值越低，所呈現(xiàn)的顏色越失真。Ra=85Ra=70LED光特性（一）光通量（F，F(xiàn)lux）：光源在單位時間內發(fā)射出的光量稱為光源的光通量。單位流明，即lm。為LED向各個方向發(fā)光的能量之和，它與工作電流直接有關：隨著電流增加，LED光通量隨之增大。光通量是表征LED總光輸出的輻射能量，它標志器件的性能優(yōu)劣。光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流源大小有關。發(fā)光強度（I、Intensity）：光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向的(發(fā))光強(度)。LED的發(fā)光強度通常是指法線（對圓柱形發(fā)光管是指其軸線）方向上的發(fā)光強度。單位為坎德拉（符號為cd）。由于一般LED的發(fā)光強度較小，所以發(fā)光強度常用毫坎德拉(mcd)作單位。光照度（E，Illuminance）：1流明的光通量均勻分布在1平方米表面上所產生的光照度。單位勒克斯，即lx（以前叫l(wèi)ux）,1lx=1lm/m^2。

LED時間特性響應時間

是LED點亮與熄滅所延遲的時間。主要取決于載流子壽命、器件的結電容及電路阻抗。點亮時間指接通電源使發(fā)光亮度達到正常的10%開始，一直到發(fā)光亮度達到正常值的90%所經歷的時間。不同材料制得的LED響應時間各不相同。熄滅時間指正常發(fā)光減弱至原來的10%所經歷的時間。壽命LED發(fā)光強度會從標稱值逐步下降到50%時的平均時間。目錄LED基本原理3LED的特性1LED照明的市場分析32LED的發(fā)展LED照明技術的發(fā)展現(xiàn)狀顯示屏是LED主要應用市場，全彩顯示屏增勢強勁；小尺寸背光源市場放緩，中大尺寸將成為新關注點；汽車車燈市場潛力大，市場正在啟動；室內裝飾燈市場逐步啟動，交通燈市場進入平穩(wěn)增長期；景觀照明市場快速發(fā)展，2007年市場增速達到高峰；商業(yè)照明市場正在啟動；通用照明市場，由于LED成本較高，還難以普及。全球LED廠商歐美廠商日本廠商臺灣廠商中國廠商歐斯朗日亞化工光寶奧力興（ApexKolor)愛立德（aled）安捷倫豐田合成億光遠亮國際照明長方照明（cfled）Lumiled夏普今臺恒宇光電金立翔東芝東貝大眼界光電（TopVision)艾斯威（aswei）松下華宏元亨光電（yaham）雷森（ledsun）斯坦利佳光麗晶光電（Lightking）利亞德（leyard）星和機電佰鴻洲明（Unilumin）仕蘭世界各國LED發(fā)展計劃及美國LED行業(yè)預測2015年國內LED產業(yè)發(fā)展目標中國在“十二五計劃”中也訂出2015年LED及固態(tài)照明產業(yè)發(fā)展目標，在LED芯片方面，國內期望能提升自制率至7成，并集中由3至5家大型業(yè)者生產；下游的照明業(yè)者目標能有10家實力與國際大廠相抗衡的領導廠商。透過發(fā)展LED及固態(tài)照明產業(yè)，國內政府期望能提供100萬人的就業(yè)機會。而國內在LED照明市場方面的目標為，2015年LED技術占一般照明比重達20%，整體LED產業(yè)規(guī)模達人民幣5000億元。國內LED路燈市場規(guī)模預測國內的路燈LED化是影響其LED照明比重的重要因素之一。全球有近2億盞路燈，其中國內路燈數(shù)為3000萬盞，占全球比重高達15%。2009年因十城萬盞成效不如預期，LED路燈數(shù)量約25萬盞，2010年LED照明標準開始訂定，預估產