LED基础教材知识培训

1、LED就是“发光二极管（LightEmittingDiode）”，是一种可以直接把电转化为光的固态半导体器件。其核心是一个半导体晶片：晶片的一端附在一个支架上（一端是负极，另一端连接电源的正极），使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成（一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位；另一部分是N型半导体，里面主要是电子；中间通常是1至5个周期的量子阱）。当电流通过导线作用于晶片时，电子和空穴会被推向量子阱并在量子阱内电子与空穴复合，然后以光子的形式发出能量（LED发光原理）。光的波长（即光的颜色）是由形成P-N结的材料决定的。LLED照明】就是“发光二极管照明”，是一种半导体固体发光

2、器件（利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光）。LED照明就是利用LED光源制造出的照明器具。【同步性】两个或两个以上的LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的方式运行（一般指内控方式的LED灯）。同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。一.LED基才瀚£念:【热阻(C/W)】反映阻止热量传递的能力的综合参量，热能从高温区自动地传到低温区。单位时间从高温区流向低温区的热量叫做热流Q;热量同温差AT成正比。AT=0Q式中比例系数e叫做热阻。如果AT的单位是c,Q的单位是W,则0的单位是。c/

3、W。【结点温度】指LED晶片的PN结温度(结点温度越低则LED寿命越长，一般晶片可承受125度的结温，如CREB的晶片结温85度时，LED寿命可达5万小时)。最高结温是指确保一个LED器件在正常工作条件下，器件所能承受的最高温度。当环境温度升高时应适当减小工作电流，直至当环境温度升至临界温度Tj时，将工作电流减至零，此时结温将等于环境温度。照明基本概念【光强（I）1光的强度，在某一特定方向角内所放射的光的量。单位为埃德拉Cd（Candela）o【亮度（L）】光源在一特定方向角单位面积内的发光量，单位cd/平方米。【照度（E）】单位面积内所入射光的量，也就是光束除以面积所得到的值，用来表示某一场

4、所的明亮度。单位为勒克斯LUX。【演色性（Ra）光源对于物体颜色呈现的程度也即颜色逼真的程度。演色性高的光源对颜色的表现较好，眼睛所看到的颜色也就较接近自然原色；演色性低的光源对颜色的表现较差，眼睛所看到的颜色偏差也较大。CIE显色性分组（CIE29.2）显色性类别Ral适用场所1A>90美术馆、配色场所1B80-90家庭、饭店、纺织行业260-80办公室、学校、轻工业340-60重工业场所420-40室外场所1以绝对温度（K）来表示。将一标准黑体（例如铁）加热,【色温（K）温度升高至某一程度时，颜色开始由深红一浅红一橙黄一白一蓝白一蓝逐渐改变。利用这种光色变化的特性，某光源的光色与黑体

5、的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的色温。黑体的温度越高，光谱中蓝色成分越多,则红色成分越少。通常亚热带的人较喜欢清冷4000K以上,而寒带的人较喜欢4000K以下的色温。范围CO|OkscalesexieuqiiugsliXilouuJOOOKR2OOQOK蜡烛光(Candlelight)1500K-2000K白炽灯(Incandescentlamp)40W:2680K200W:3000K黎明(Sunrise)黄昏(Sunset)3200K高压钠灯1950K-2250K卤素灯JK日光灯膝色：2500K-3K触：4(<-5K高压汞灯3450K-3750K<-4600K

6、金属卤化物灯球灯(Xenonlamp)4500K-KIXN日光(Sunnydaylight)下午：4000K夏日正午：5500K阴天(Overcastsky)6500K-7500K蓝色天空(Bluesky)9000K-12000K北方晴空8000K-8500K不同光源环境的色温二，LED发展历程1照明发展历程原始社会（山火火种）旧石器时代（燧石取火）松脂照明和煤油灯十九世纪发明电灯荧光灯的出现（80年代初）金属卤化物灯小功率化二，LED发展历程2.照明光源的四次革命二LED左展历程1LED产业的发展趋势与分析LED的四大产业基地国内LED产业存在的问题LED的应用（下游）LED产业链分类与比较

7、中国七大半导体产业基地大连光电产业园（磊晶片、晶粒、荧光粉）路明、路美、中新、美明上海张江高科园（磊晶片、晶粒、荧光粉、灯具）蓝宝、蓝光、科润、光谷、品能南昌联创光电科技园（磊晶片、晶粒）联创、欣磊'昌大厦门开元科技园（磊晶片、晶粒、封装、灯具）三安、安美、华联、通士达70%)121LED产业链9类10%-20%；序号名称工艺流程1外延片衬底一结构设计一缓冲层生长一N型GaN层生长一多量子阱发光层生长一P型GaN层生长一退火一检测（X射线）一外延片2晶片外延片一设计、加工掩模版-光刻一离子刻蚀一N型电极（镀膜、退火、刻蚀）一P型电极（镀膜、退火、刻蚀）一划片一晶片分检、分级一包装3封装

8、封装一扩晶一点银浆（绝缘胶）一固晶一烘干一焊线一封胶（环氧树脂/矽胶）一烘干一下单颗一测试分选一包装美国欧洲台湾周边材料上游中游下游NichiaRohmToyoda-GoseiCitizenStanleyKagoshimaToshibaOsramLumiledsCreeAXTGelCoreUniroyal、LG、首尔国联、晶元、璨圆、元碑、华上广稼、洲磊、晶专、连勇、南亚信越、全新连威、兴光、联亚导线架（一诠、尚品）Agilent光磊开元、汉光光宝、亿光佰鸿、东贝华兴、光鼎莹宝、恒嘉今台、先益兴华、宏齐金线（九介、库利）环氧树脂（日东、宜加）类别优势劣势国上游a).有一定的技术积累；a) .缺

9、乏对生产设备和工艺技术的掌握；b) .企业规模小，缺乏产业化人才；IJb).各类资金有积极性进入；C).与国际先进水平相比有较大差距；D产业链中游a).技术相对成熟；b).拥有专业化人才；a).企业规模不够，创新能力不强；c).国内外市场巨大；b)高档芯片、封装辅料国内不配套；比较下游a).应用技术产品开发创新能力走在全球前例；a).缺乏行业标准；b).与产业配套的能力强；c).市场已启动且潜力巨大。b).缺乏定型的主导产品，低水平产品重复竞争；4匡叼LED行业存在的问还外延片和芯片的研发力量薄弱表现一国内LED产业在技术发展领域存在不足的主要表现5,L皿产业的发展趋势与分析提升LED产业核心

10、技术，实现规模量产是最关键一步四ZD结沟,分羌句特点1. LED的结构2. LED的分类3. LED的特点四,LED结沟,分娄与待点贴片式1 .LED结构（按焊接方式区分）2 LED产品的分类序号分类标准产品分类1按发光管发光颜色分可分成红色、橙色、绿色（分为黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等（部分发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片）2按发光管出光面特征分分圆灯（按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm、20mm等）、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等3按发光二极管的结构分分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构4按发光强度和工作电流分分有普通

11、亮度的LED（发光强度lOOmcd）和高亮度LED（发光强度在10lOOmcd）。一般LED（工作电流在10mA以上）和低电流LED（工作电流2mA以下:%LED照明的特点五至球LED制造企业介绍甥29页五全球LED制造企业介绍【旭明光电】由专业生产LED磊晶、晶粒和封装装造、研装的美资公司Smileds在台湾竹南和新屋创建，其母公司位于美国科技大学城,主要技术包含LED借械台、磊晶、裂程、封装等o景观灯、特殊照明应用等。GELcore由GE照明与EMCORE公司合资创建于1999年1月，总部位于美国新泽西州。公司致力于高亮度LED产品的研发和生产，产品包括大功率LED交通信号灯、大型4. L

12、ED球泡系列5. LED T8灯管系列LLED高;效节自爰灯体作PJ期勿盘LED灯板支撑散热铝板a) .独特照明光学配光设计，无光污染和眩光现象，照度均匀。b) .显色指数高，电源效率高达80%以上。c) .色温选择范围宽，能满足不同的照明需求。d) .产品结构简单，散热设计合理，美观大方。e) .低热、可控、无铅、低电磁波、环保无污染。f) .节能效果显著，能兼容应急模块。g) .产品使用寿命长达10年以上(每天8小时计算)。2, LED节能型嵌入式筒灯a) ,支架与电器盒：采用优质钢板冲压组装而成，表面进行静电喷塑处理，外型美观大方b) .灯杯：优质高纯铝冲压成型，表面喷砂处理，散热设计合

13、理，无眩光c).灯环：使用铝合金压铸而成，表面进行静电喷塑处理，美观耐用d).驱动电源：隔离低压恒流驱动，安全、稳定、可弗e).透光板：采用优质进口板材，透光率高，分布均匀3, LEDFAR灯系列LEDPAR灯基本结构任板灯头I透镜压板灯杆灯杯驱动模块3.LEDPAR灯系列序号结构名称结构特点1压板ADC12材料，起固定作用2透镜形状多样，能满足较好的二次光学设计3灯板（铝基板+LED灯）铝基板可将LED的热量迅速传递给灯杯4灯杯ADC12材料，解决里3个产品的散热5灯杆PC材料（防火等级为UL94V-0）,主要放置驱动模块；根据产品的结构不同，灯杆和灯杯会做为一个整体6驱动模块电气控制部分，

14、由其进行电压转换7灯头灯头的形式较多，如常用的按材料分为：陶瓷燎1E27（欧规）、E26（美规）国木燎燎等灯板（铝基板+LED灯）»贴于（E2,灯头灯罩：PC或玻璃制造需开省5.LEDT8灯管系列羽羽页灯罩：采用PC或玻璃制造装饰片：AH050材料（纯铝）I IN；开冲压模完成日光灯堵头、连接头灯板：玻纤板+LEDTTLEDEl光灯萼换普通E光灯的常见安装方法【电感式传统日光灯替换法说明】AC220VN电感镇流罂取下启辉那L直接替换法接线方式a) .安装前先切断电源b) .取下启辉器c) .取下传统日光灯，直接装入LED日光灯(如上图的安装方法非常简便、不需专业电气人员对原日光灯线路

15、作任何改动，便可以直接替换使用；但只适用电感镇流器日光灯)。2,节能型接线方式(比直接替换法接线方式节电10VA左右)a).安装前先切断电源LED日光灯萼换普通日光灯的常见安装方法b）.取下启辉器（电感镇流器可移开）c）.将电感镇流器接电源端a、b两AC220VN端拆除后直接连接在一起（见右图）。二电感镇流器【电子式传统日光灯替换法说明11.安装前先切断电源AC22OV电子镇流器¥A2 .取下电子镇流器3 .把传统日光灯灯座每一端的两根线A、B；C、D分别联在一起4 .将LED日光灯座两端（A、B；C、D）接入220V电源附件一：几种照明光源的性能指标源名发光效率(lm/w)工作寿命

16、(小时)普通白炽灯8-152000荧光灯60-808000-15000卤铝灯15-351500-2000高压汞灯40-608000-10000金卤灯70-1108000-11000高压钠灯70-14012000-24000低压钠灯120-20012000-240001W白光LED80-10050000(Tj<65D附件二：LED存在的常见问题与原因分析序号常见问题原因分析发光效率低主要是电光转换效率低（IQE），荧光粉转换效率低1光通量低（PCE），取光效率低（Cext）光衰高寿命短照明寿命70%目前EQE只有20-30%，所以7080%的能量转换为热能晶片电压高，导致产品温度升高，温度升高晶片亮度会衰减 波长漂移使荧光粉激发效率下降（荧光粉热稳定性差光衰较高）显色性低目前白光LED主要是双波段，光谱单调不连续4成本高LED发光效率低，其核心技术有专利保护，导致晶片成本较高LED控制装置国家标准LED灯具有关的国家标准附件三：LED模块、控制与LED灯具国家标准GB24819-2009普通照明用LED模块安全要求发布日期：2009-11-30实施日期：2010-11-01GB"248232009普通照明用LED模块性能要求发布日期：2009-11-30实施日期