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文档简介
1、24/24D产品和小常识 ED(LightEmittingDod中文意思为发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光.据分析,E的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗.LD的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过50lm/W(2010年)。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及三基色荧光灯进行对比,结果显示:普通白炽灯的光效为12mW,寿命小于2000小时,螺旋节能灯的光效为60mW,寿命小于8000小时,T荧光灯则为96/W,寿命大约为00小时,而直径为5毫米的白光LED光效可以超过10lm/W,寿命可大于0
2、00小时。有人还预测,未来的LED寿命上限将无穷大。 大功率,指发光功率大,一般指0.5,1W W W或更高的。光强与流明是比小功率大,但同样散热也很大,现在大功率都是单颗应用,加很大的散热片。小功率一般是0.06W左右的。现在LE手电一般是用小功率用的,光散不散,取决于LED的发光角度,有大角度小角度之分,小角度不散,大角度才散.市面上的手电筒一般是用草帽头做的.效果很好。现在就担心有些厂家不重质量,拿的次品D做电筒,用不了多久就有死灯. ED的亮度是跟LD的发光角度有必然关系的,LD的角度越小它的亮度越高,没有什么超亮不超亮的,那是骗小孩的,如果是质量好的D不管是哪家LD厂家生产的大家的亮
3、度都差不多的,只是生产工艺不一样,使用寿命略有不同,因为大家用的都是那几家国外的LED芯片。如果是MM的LED180度角的白光的亮度只有几百MCD,如果是15度角的亮度就要去到一万多两万MCD的亮度了,亮度相差好几十倍了,如果是用于照明用的,在户外最好是用大功率的ED了,亮度就更高了,单个功率有1W,3,W,还有的是用多个大功率组合成一个大功率的ED,功率去到几百都有. 色温和亮度没关系,而亮度和流明值有关 来看几个概念:光通量(lm) 由于人眼对不同波长的电磁波具有不同的灵敏度,我们不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量,必须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位-光通量来衡量。光通量用
4、符号表示,单位为流明(m)。 发光强度() 光通量是说明某一光源向四周空间发射出的总光能量。不同光源发出的光通量在空间的分布是不同的。发光强度的单位为坎德拉,符号为c,它表示光源在某单位球面度立体角(该物体表面对点光源形成的角)内发射出的光通量。1 cd l/1s (sr:立体角的球面度单位). 亮度(d/) 亮度是表示眼睛从某一方向所看到物体发射光的强度.单位为坎德拉/平方米cdm2,符号为L,表明发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量,它等于平方米表面上发出坎德拉的发光强度. 色温 (Colr peture ) 当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称
5、为该光源的色温,用绝对温度K(开尔文,开氏度 = 摄氏度 + 273 )表示。 显色性(Color rndig popety) 原则上,人造光线应与自然光线相同,使人的肉眼能正确辨别事物的颜色,当然,这要根据照明的位置和目的而定. 光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做显色指数(Ra).显色性是指事物的真实颜色(其自身的色泽)与某一标准光源下所显示的颜色关系。Ra值的确定,是将DIN6169标准中定义的种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较,色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。 Ra值为10的光源表示,事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。 基本信息 ED(Lht Em
6、itting Dde),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光.LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附着 L灯株在一个支架上,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.半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“N结”.当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色,是由形成P-结材料决定的。 贴片LED应用 鉴于LD 的自身优势
7、,目前主要应用于以下几大方面: (1) 显示屏、交通讯号显示光源的应用LE灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点,广泛应用于各种室内、户外显示屏,分为全色、三色和单色显示屏,全国共有100 多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色D, 因为采用LED信号灯既节能,可靠性又高,所以在全国范围内,交通信号灯正在逐步更新换代,而且推广速度快,市场需求量很大,是个很好的市场机会。(2)汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等.汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短,需要经常更换。98年,我国开始在汽
8、车上安装高位刹车灯.由于LD响应速度快,可以及早提醒司机刹车,减少汽车追尾事故,在发达国家,使用LED制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件,美国P公司在196年 半导体照明推出的汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外,在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源,都可用超高亮度发光灯来担当,所以均在逐步采用E显示。我国汽车工业正处于大发展时期,是推广超高亮度D的极好时机.近几年内会形成年产10亿元的产值,5 年内会形成每年30亿元的产值. (3)LED背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目,E作为LD背光源应用,具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点, 已广泛应用于电子手表、手机、
9、BP机、电子计算器和刷卡机上,随着便携电子产品日趋小型化,LED背光源更具优势,因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展.ED是手机关键器件,一部普通手机或小灵通约需使用10只L器件,而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约2 只LED器件.现阶段手机背光源用量非常大,一年要用35 亿只LED芯片.目前我国手机生产量很大,而且大部分LED背光源还是进口的,对于国产产品来说,这是个极好的市场机会。 (4)LE照明光源早期的产品发光效率低,光强一般只能达到几个到几十个md,适用在室内场合,在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。目前直接目标是D光源替代白炽灯和荧光灯,这种
10、替代趋势已从局部应用领域开始发展。日本为节约能源,正在计划替代白炽灯的发光二极管项目( 称为” 照亮日本) ,头五年的预算为50 亿日元,如果LED替代半数的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于60亿升原油的能源,相当于五个15 106kW核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,改善人们生活居住的环境。我国也于2004 年投资50 亿大力发展节能环保的半导体照明计划. () 其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的ED会闪烁发光,仅温州地区一年要用5 亿只发光二极管;利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯,据国内正在投产的制造商介绍, 该公司已有少量保健牙刷上市,预计批量生
11、产时每年需要亿只发光灯;正在流行的LED圣诞灯,由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性,近期在香港等东南亚地区销势强劲,受到人们普遍的欢迎,正在威胁和替代现有电泡的圣诞市场. (6)家用室内照明的ED产品越来受人欢迎,LED筒灯,ED天花灯,ED日光灯,光纤灯已悄悄地进入家庭!LED优点 ED的内在特征决定了它具有很多优点,诸如: 一、体积小 LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常小,非常轻。 二、耗电量低 LE耗电相当低,直流驱动,超低功耗(单管0.030。06瓦),电光功率转换接近1%。一般来说ED的工作电压是3。6V,工作电流是02-003A;这就是说
12、,它消耗的电能不超过0.W,相同照明效果比传统光源节能%以上。 三、使用寿命长 有人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,在恰当的电流和电压下,使用寿命可达6万到1万小时,比传统光源寿命长10倍以上。 四、高亮度、低热量ED使用冷发光技术,发热量比普通照明灯具低很多。 五、环保 ED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LE也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,冷光源,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源六、坚固耐用ED被完全封装在环氧树脂里面,比灯泡和荧光灯管都坚
13、固.灯体内也没有松动的部分,使得LED不易损坏. LED灯七、多变幻 LE光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有25级灰度并任意混合,即可产生2525656=67726种颜色,形成不同光色的组合变化多端,实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。 八、技术先进 与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点. LED缺点第一点 LED发光二极管已被全球公认为最高效的人造照明技术。虽然国内还有不少人在
14、商家误导下认为LE是用来替代LCD液晶的显示技术,但实际上这种高能效照明技术从上世纪六七十年代就已经开始应用,如今从各种指示灯、路灯、节日彩灯再到笔记本、电视背光都在广泛采用D照明。由于其高能效,人们普遍认为用L灯取代传统的灯泡、荧光灯是一种非常环保的做法。 然而,近日由美国加州大学艾尔文分校进行的一项调查却显示,使用ED的环保功效很可能会被其包含的有毒物质所抵消。在该校社会生态学系和公共健康项目共同进行的这项研究中,他们分析了市场上常见的圣诞树彩灯组中的红色、黄色、绿色和蓝色的L灯,其中既包括高亮度LED,也包括低亮度产品。 结果显示,这些LED灯中包含有锑、砷、铬、铅以及其他多种金属元素。
15、其中,部分E灯的有毒元素含量已经超过了监管部门制定的标准。比如在低亮度红色L灯中,研究人员发现其铅含量超标达到8倍,镍含量也超标2。5倍. 实际上在美国加州法律中,绝大多数LED灯都已经被明确定义为有毒垃圾,如果使用普通填埋的办法处理将会污染土壤和地下水.而如果E灯破碎,还可能会对直接接触的人体健康造成损害。但至今,无论各国政府还是民众都对LED灯的环境和健康危险知之甚少。 该报告表示,LED中的砷、铅、镍和铜元素对人体和环境的影响最为严重,未来应当进行更为细致深入的调查,以促进政府对LD产品的安全使用和回收处理制定规范。简单的说,大家应该清楚,虽然ED的能效非常高,但它绝非完全环保的选择,只
16、是蕴含的潜在危险和其他照明技术不同罢了. 第二点 LED需要由于单个发光面比较窄,通常大规模集成在线路板上,形成一个比较大的发光源,由此会造成大量热量积累,有时会击穿电路板.所以LED灯的散热一定要好。LED发展 LD显示屏的发展可分为以下几个阶段:第一阶段为9年到19年,主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片,主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所,作为公共信息显示工具。 第二阶段是1995年到1999年,出现了6级、25级灰度的双基色视频屏.视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LE显示屏提升到了一个新的台阶。D显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内
17、企业开发出来并得以应用。第三阶段从199年开始,红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国,同时国内企业进行了深入的研发工作,使用红、绿、蓝三原色LE生产的全彩色显示屏被广泛应用,大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所,从而将国内的大屏幕带入全彩时代。 随着E原材料市场的迅猛发展,表面贴装器件从00年面世,主要用在室内全彩屏,并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性,可随意调整的点间距,被不同价位需求者所接受,在短短两年多时间内,产品销售额已超过3亿元,表面贴装全彩色ED显示屏应用市场进入新世纪。为了适应208年奥运会的“瘦身”计划,利亚德开发了表面贴装双基色显示屏,大量用于训练馆和比赛计时计分系统
18、。在奥运场馆全彩屏方面,为紧缩投资,全彩屏大部分采用可拆卸方式,奥运期间可作为实况转播工具,赛事结束后可用于租赁,作为演出、国家政策发布等公共场合应用工具,通过这种方式可尽快收回成本。 就市场而言,中国加入TO、北京申奥成功等,成为LED显示屏产业发展的新契机.国内LED显示屏市场保持持续增长,目前在国内市场上,国产LED显示屏的市场占有率近95%。国际上LED显示屏的市场容量预计以每年30的速度在增长。 L显示屏的主要制造厂商集中在日本、北美等地,我国ED制造厂商出口的份额在其中微不足道。据不完全统计,世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏,其中产品齐全,规模较大的公司约有30家左右. 目前
19、,经过中国政府对L产业化的积极推动, 国内LE显示屏的生产技术基本与世界同步,国内知名品牌有:奥力兴(Apex olor)、远亮国际照明、大眼界光电(TopViso)、元亨光电(yaham)、山木显示(kyma-diay)、丽晶光电(Lighking)、洲明(Uiumi)、锐拓(Retop)、爱立德(aled)、联建光电(litrcs)、长方照明(cfled)、明尔杰(MejLed)、德彩光电(dicolor)、联森(enson)、良辉光电(lhd)、通普(OP)、仕兰、雅其光(A)、金立翔、艾比森(abn)、艾斯威(aswei)、雷森(dsn)、利亚德(leyard)、科美芯(SC)、三思、
20、奥科光电等。 LED的发光原理ED手电筒发光二极管是由族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、aAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由区注入P区,空穴由区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。 假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能
21、量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数m以内产生. 理论和实践证明,光的峰值波长与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即 1240Eg(nm) 式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380紫光780nm红光),半导体材料的Eg应在3.6。63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。 LED用途介绍 可见光的光谱和LED白光的关系。众所周之,可见光光谱的波长范围为80n760n,是人眼可感受到的七
22、色光红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为56nm。在可见光的光谱中是没有白色光的,因为白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合光,正如太阳光是由七种单色光合成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见,要使LE发出白光,它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围.但要制造这种性能的ED,在目前的工艺条件下是不可能的.根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝色光黄色光)或三波长发光(蓝色光绿色光+红色光)的模式。上述两种模式的白光,都需要蓝色光,所以摄取蓝色光已成为制造白光的关
23、键技术,即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。 ED的调光控制 传统上,LED的调光是利用一个C信号或滤液PW对LE中的正向电流进行调节来完成的。减小D电流将起到调节LED光输出强度的作用,然而,正向电流的变化也会改变LED的彩色,因为LED的色度会随着电流的变化而变化.许多应用(例如汽车和LC 背光照明)都不能允许D发生任何的色彩漂移.在这些应用中,由于周围环境中存在不同的光线变化,而且人眼对于光强的微小变化都很敏感,因此宽范围调光是必需的。通过施加一个PWM信号来控
24、制E亮度的做法允许不改变彩色的情况下完成LD的调光. 人们常说的真正彩色(TruColor)PM调光是利用一个PW信号来调节LD的亮度. 调节L亮度有三种常用方法: (1)使用SE电阻,在LED驱动控制C引脚RET两端并联不同的转换电阻,使用一个直流电压设置LD驱动控制IC引脚RSET的电流,从而改变LED的正向工作电流,达到调节LED发光亮度的目的。 (2)采用PWM技术,利用PWM控制信号,通过控制LE的正向工作电流的占空比来调节LD的发光亮度。 ()线性调节 最简便的方法是在LED驱动控制中使用外部SET电阻来实现LD的调光控制。虽然,这种调光控制方法有效,但却缺乏灵活性,无法让用户改变
25、光强度。线性调节则会降低效率,并引起白光L朝向黄色光谱的色彩偏移。可能是轻微的偏移,但可在敏感应用中检测出。 采用数字或叫WM的LED调光控制法以大于10Z的开关工作频率,以脉宽调制的方法改变E驱动电流的脉冲占空比来实理LD的调光控制,选用大于100HZ开关调光控制频率主要是为了避免人眼感觉到调光闪烁现象,在LED的PWM调光控制下,LED的发光亮度正比于PWM的脉冲占空比,在这种调光控制方法下,可以在高度调光比范围内保持E的发光颜色不变,采用W的LED调光控制的调光比范围可达00:1。 线性ED调光控制方法就是采用模拟调光控制方法,在模拟调光控制下,通过调节LED的正向工作电流来实现LED的
26、调光控制,调光控制范围可达1:. 如果要进一步降低LE的正向工作电流则会产生ED发光颜色发生变化和不能准确调节控制LD的正向工作电流的问题。 运作参数和效率一般最常见的LD工作功率都是设定于30至60毫瓦电能以下。在1999年开始引入了可以在瓦电力输入下连续使用的商业品级LED.这些LD都以特大的半导体芯片来处理高电能输入的问题,而那半导体芯片都是固定在金属铁片上,以助散热。在02年,在市场上开始有瓦的LD的出现,而其效率大约是每瓦8至22流明。 2003年九月,re,Inc。公司展示了其新款的蓝光E,在20毫安下达到5%的照明效率.他们亦制造了一款达65流明每瓦的白光LED商品,这是当时市场
27、上最光的白光LED。在005年他们展示了一款白光LED原型,在30毫安工作环境下,创下了每瓦70流明的记录性效率。 今天,OE的工作效率比起一般的LD低得多,最高的都只是在1%左右。但OLED的生产成本低得多,例如可以用简单的印制方法将特大的OL数组安放在屏幕上,用以制造彩色显示屏。 编辑本段LED上拉电阻 一般LED工作时,加10mA足以使之正常工作,故电阻值为Vo/10mA,Vo即为外加电阻的值,如+5V的电压下可以使用00欧姆的电阻。ED显示屏控制系统 简单说分为 : 同步控制系统(与计算机输出内容同步);异步脱机控制系统(将内容存储在控制卡内,脱机运行) 随着近2年D显示屏的飞速发展,
28、LE控制系统的市场也变的更加广阔,尤其是09年刚刚新起的维达盘LED控制卡目前使用的最多,维达U盘LD控制卡可用串口连接电脑,也可用U盘传递信息,省电脑、免布线、支持模拟时钟、流水边框,维达U盘LD控制卡适合各种室内外显示屏,上市以来深受全国各地L显示屏厂商喜爱。 ED控制卡显示屏发展到今已逐步走入民用化,如各种店面用的门头屏、室内外的各种方形屏和其他的各种条型屏等。目前要配显示屏必须要配接一台电脑来更新内容,这使得很大一部分用户特别是广告用户更新节目困难。U盘ED控制卡解决了这一难题,使用U盘这个最常见而且价廉的信息传递媒介工具,即使用户没有电脑也可借助网吧、家里或者朋友的电脑编好内容去更新
29、显示屏内容,U盘不需要一直插在显示屏或其延长线上,插上后几秒钟后信息便存入屏内,U盘便可拔走。U盘L控制卡具有常用的串口通讯功能,想用电脑直接通讯的用户可直接接上使用.用U盘传递LED显示屏内容,并已逐步应用于全国各地的ED显示屏上。 LE显示屏控制卡又称LD异步控制器,是LD图文显示屏的核心部件。负责接收来自计算机串行口的画面显示信息,置入帧存储器,按分区驱动方式生成E显示屏所需的串行显示数据和扫描控制时序。 LED显示屏以显示各种文字、符号和图形为主.画面显示信息由计算机编辑,经RS32/485串行口预先置入LED显示屏的帧存储器,然后逐屏显示播放,循环往复。显示方式丰富多彩,显示屏脱机工
30、作。LED显示屏因其控制灵活,操作方便,成本低廉,在社会各行业有着广泛的应用. LD分类 1、按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片.根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 2、按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4m、5m、mm、10mm及20mm等。国外通常把3mm的发光二
31、极管记作T1;把mm的记作T(34);把4.4mm的记作T-1(/4)。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。 从发光强度角分布图来分有三类: (1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂.半值角为520或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统. (2)标准型.通常作指示灯用,其半值角为205。 (3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为590或更大,散射剂的量较大. 、按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、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 按发光强度和
32、工作电流分有普通亮度的LD(发光强度100mcd);把发光强度在101md间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几m至几十mA,而低电流E的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同). 除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。 LED应用于路灯有先天优势和劣势 一、优势在于: 第一,E作为点光源,如果设计合理,很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题; 第二,对光照射面的均匀度可控,理论上可以做到在目标区域内完全均匀,这也能避免传统光源“灯下亮”现象中的光浪费; 第三,色温可选,这样在不同场合的应用中,也是提高效率、降低成本的一个
33、重要途径; 第四,技术进步空间依然很大. 二、劣势(影响路灯推广应用的因素)有: 当前价格还太高,光通量低,当前同等照度设计的LE光源价格大约相当于传统光源的倍(不过在路灯产品中,光源部分占总成本并不高,所以在工程安装中的成本提高比例也不会太高,应用的空间还是比较大的),在民用中难以承受。当前设计和制造标准比较混乱,损坏比例高,影响了LD的寿命优势LE应用的相关产品1.ED景观:LED硬灯条,LED柔性灯带,ED数码管,LED流星雨,LE投光灯,LED洗墙灯,LD点光源,LE吸顶灯,LD埋地灯,LD水下灯; 2.LE室内:LED日光灯,LD射灯,LED球泡灯,LE路灯,LED天花灯,LE柜台灯
34、; 3.LED交通; LED球泡灯4。LED汽车灯饰; 5。LE广告/指示;.LED显示屏,L等其它。LED产品“贵”的三大原因1.国内企业没有核心技术 LED行业的上游的绝大部分核心专利被国外的厂商所掌握。目前,我们没有掌握核心技术,尽管我们E应用产品制造能力在全球占到50,份额占到50%,但利润却是最低的一环。 LED芯片随工艺、数量增长采用更大尺寸晶圆片制作工艺,会不断的降低成本,近年来每年在%速度降低,ED芯片价格因数中,要将光效的提升也计入价格降低中,同样的价格购买了更好的产品。ED照明灯具的成本主要在ED芯片,只要芯片价格降下来,LED的流明单价能降到与现阶段的节能灯相当,室内照明
35、就自然遍地开花。LE芯片还大有降价空间。 LED应用产品散热难结构设计在灯具中大概占20,一直以来中国勤劳人民都会定价很低,20成本认为很合理,最大的问题是怎样更有创新,设计更合理。 散热成本要维持在5%,实际散热设计很简单,把住两个方向:一是,LD芯片与外散热器件路径越短越好,越短你的散热设计就越好;二是,散热阻力,就是要有足够的散热传导路径同时也要有足够的散热道路这部分成本主要在结构,用于散热成本并不多。 .LE应用电源管理电源是LED灯具最薄弱的环节,严重滞后L灯具发展,品质有待提高。现在设计占灯具成本的20左右,有些高。随着技术发展电源大概在50最为合理。 LED成本高,其实是相对目前
36、其他光源来说,作为0世纪90年代才发明蓝光ED,从而导致ED白光得以实现的LED行业而言,其实现在的成本并不高。尤其是E环保、节能、不含汞,而且每季度LED灯具的价格都在往下滑,相信一定可以在较短的时间内达到人们能够接受的水平. LED驱动电源九大性能特点要求 根据电网的用电规则和LED驱动电源的特性要求,在选择和设计LE驱动电源时要考虑到以下九大性能特点要求: .高可靠性 特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。 2.高效率 LD是节能产品,驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构,尤为重要.因为ED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LD的散热非常重要
37、。电源的效率高,它的耗损功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。 .高功率因素 功率因素是电网对负载的要求。一般7瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点灯,同类负载太集中,会对电网产生较严重的污染。对于0瓦40瓦的LD驱动电源,据说不久的将来,也许会对功率因素方面有一定的指标要求。 驱动方式 现在通行的有两种:其一是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源单独给每路E供电。这种方式,组合灵活,一路ED故障,不影响其他LED的工作,但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电,LE串联或并联运行。它的优点是成本低
38、一点,但灵活性差,还要解决某个LE故障,不影响其他ED运行的问题。这两种形式,在一段时间内并存.多路恒流输出供电方式,在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。 5浪涌保护 ED抗浪涌的能力是比较差的,特别是抗反向电压能力.加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外,如LE路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应,从电网系统会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏.因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入,保护LED不被损坏的能力。 6保护功能 电源除了常规的保护功能外,最好在恒流输出中增加LED温度负反馈,防止LD温度过高。 7防护方面 灯具外安装型,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒. 8
39、。驱动电源的寿命要与ED的寿命相适配。 9。要符合安规和电磁兼容的要求。 随着D的应用日益广泛,LE驱动电源的性能将越来越适合LD的要求. 编辑本段LD封装技术介绍 1。扩晶,把排列的密密麻麻的晶片弄开一点便于固晶。 ED封装车间2固晶,在支架底部点上导电不导电的胶水(导电与否视晶片是上下型PN结还是左右型结而定)然后把晶片放入支架里面。 3.短烤,让胶水固化焊线时晶片不移动. 4焊线,用金线把晶片和支架导通. 5。前测,初步测试能不能亮。 6.灌胶,用胶水把芯片和支架包裹起来。 7.长烤,让胶水固化。 8。后测,测试能亮与否以及电性参数是否达标. 9。分光分色,把颜色和电压大致上一致的产品分
40、出来。 10.包装. LED在各个领域的应用 (1) 显示屏、交通讯号、广告业多媒体、城市亮化显示光源的应用LD 灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点,广泛应用于各种室内、户外显示屏,分为全色、三色和单色显示屏,全国有100 多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色LE,因为采用ED 信号灯既节能,可靠性又高,所以在全国范围内,交通信号灯正在逐步更新换代,而且推广速度快,市场需求量很大,是个很好的市场机会. (2) 汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、
41、寿命短,需要经常更换。1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯。由于ED响应速度快, 可以及早提醒司机刹车,减少汽车追尾事故,在发达国家,使用LED制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件,美国P公司在996年三种颜色的L灯推出的ED汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外,在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源,都可用超高亮度发光灯来担当,所以均在逐步采用LED显示。我国汽车工业正处于大发展时期,是推广超高亮度LED 的极好时机.近几年内会形成年产10亿元的产值,5年内会形成每年亿元的产值。 (3) E 背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目,LD 作为LCD 背光源应用,具有寿命长、
42、发光效率高、无干扰和性价比高等特点,已广泛应用于电子手表、手机、B机、电子计算器和刷卡机上,随着便携电子产品日趋小型化,LD背光源更具优势,因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展。LED是手机关键器件,一部普通手机或小灵通约需使用0只LE 器件,而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约0 只ED 器件.现阶段手机背光源用量非常大,一年要用亿只ED芯片。目前我国手机生产量很大,而且大部分LED 背光源还是进口的,对于国产LD产品来说,这是个极好的市场机会. ()LED 照明光源早期的产品发光效率低,光强一般只能达到几个到几十个mcd,适用在室内场合,在家电、仪器仪表、通讯设备、
43、微机及玩具等方面应用。目前直接目标是LED 光源替代白炽灯和荧光灯,这种替代趋势已从局部应用领域开始发展.日本为节约能源,正在计划替代白炽灯的发光二极管项目(称为 照亮日本) ,头五年的预算为5 亿日元,如果LE替代半数的白炽灯和荧光灯,每年可节约相当于60亿升原油的能源, 相当于五个15 10W 核电站的发电量,并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生,改善人们生活居住的环境。我国也于204 年投资亿大力发展节能环保的半导体照明计划. (5) 其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的L 会闪烁发光,仅温州地区一年要用5 亿只发光二极管;利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯,据国内正在
44、投产的制造商介绍, 该公司已有少量保健牙刷上市,预计批量生产时每年需要3 亿只发光灯;正在流行的LED 圣诞灯,由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性,近期在香港等东南亚地区销势强劲,受到人们普遍的欢迎,正在威胁和替代现有电泡的圣诞市场. 编辑本段LED产业目前面临的一些问题 在国家推动产业结构优化升级、培育新的产业增长点这一战略任务的指导下,LE成为各地方政府的发展重点,东莞、惠州、佛山、深圳、大连、南昌、厦门等地方政府纷纷制定了产业发展战略规划,国内掀起了一股LED投资热潮.作为占据国内ED总产值的近半壁江山的广东,在5月发布的关于加快经济发展方式转变的若干意见中,将半导体照
45、明(LE)产业列为广东近期重点主抓的三大战略性新兴产业之一。ED产业在广东已经形成了百舸争流的局面。深圳、东莞、佛山都已经将LD产业列为支柱型产业发展。LED产业已经呈现出全面开花之势。国内LED企业迅速崛起并迅速扩大产能,为争夺LE市场展开攻略.从国内ED产业龙头企业三安光电到扩张产能的士兰微再到半路出家的德豪润达,ED产业热潮几乎席卷了整个行业,由于国内LD产品技术整体水平不高,国内企业普遍规模小、技术实力弱、产品档次也比较低,LED市场竞争激烈,相关厂商争打价格战,同时ED产业内也出现了无序投资、恶性竞争等现象.从目前国内市场动态和LE产业结构分布来看,已经出现很严重的重复投资的问题。
46、另外,一些地方政府在发展经济中有意将地方市场向本地企业开放,或者以投资换市场的方式锁住地方市场,地方保护主义有抬头趋势。若不打破这种地方行政壁垒,必然带来地区之间的产业项目趋同,直接加大产业泡沫,阻碍区域一体化发展进程。不同区域要突出不同特色,要避免为短期利益简单重复建设,导致未来恶性竞争。 此外,中国的LD照明还存在一系列其它问题,例如中国目前还没有LED灯具国家标准,只有一些地方的标准;我国本土D灯具造型创新设计能力明显不足等。要解决好这些问题,才能使LED产业发展更加健康,LED产品才能更适应大众的需要。市场主导是LD照明产业可以长期健康发展的基础,政府要在政策、法规、研发投入、应用示范
47、和标准等多方面来引导和扶持,全国一盘棋,整体规划,才能引导ED产业持续健康发展。编辑本段LE与ED可见光通讯技术既然高功率 ED 即将成为下一代固态照明(S)的主力,电子产业界也浮现了更为大胆的新思维。也就是舍弃拥挤不堪的射频 频宽,改用速度快到人眼难以辨识的LE切换方式来传送数据,这样的方式便称为LED可见光通讯 (VLC)。透过先进的技术支援,每一种新的LED灯具都能以有线方式接取骨干网路,使不同设备间可实现无所不在的无线 通讯,且不会增加现有射频频宽的负担。 这种LED可见光通讯传输技术多采用白光ED ,因为白光LED特点为快速反应,能作为可见光通讯技术的基础。LED可见光传输 技术是利
48、用萤光灯或是白光ED等室内照明设备,发出肉眼无法察觉的高速明暗闪烁讯号,以无线方式来传输资料。采用可见光是因为其波长范围大,可透过设计将可见光讯号透过不同波长传输。而研发人员也会测试 不同光波长,利用构成白光的不同色彩,对多条资料流进行编码内容的研发。 LE可见光通讯技术的优点,在於可避免一般WLAN或高频无线传输的电磁波,对人体与周边电子设备造成干扰的影响,并可取代无线基地台,同时具备安全性高的特点。目前许多业界、标准组织,或者得到政府资助的计划都开始研发LED可见光通讯,其前景十分被看好。毕竟仅传统照明市场的规模便达到数兆美元,未来过渡到固态照明市场,其商机十分可观。 编辑本段ED的重要参
49、数释疑 1。正向工作电流I: 它是指发光二极体正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在06Im以下。 2.正向工作电压V: 参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极体正向工作电压V在143V。在外界温度升高时,VF将下降。 3。I特性: 发光二极体的电压与电流的关系,在正向电压正小于某一值(叫阈值)时,电流极小,不发光。当电压超过某一值后,正向电流随电压迅速增加,发光。 4。发光强度IV: 发光二极体的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/r时,则发光坎德拉(符
50、号为cd)。由于一般LD的发光二强度小,所以发光强度常用烛光(坎德拉, m)作单位。 5LE的发光角度: 9 +9 光谱半宽度: 它表示发光管的光谱纯度。 7.半值角/2和视角: 1是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角.8。全形: 根据LED发光立体角换算出的角度,也叫平面角. 9视角: 指LE发光的最大角度,根据视角不同,应用也不同,也叫光强角.10.半形: 法向0与最大发光强度值/2之间的夹角。严格上来说,是最大发光强度值与最大发光强度值2所对应的夹角。L的封装技术导致最大发光角度并不是法向0的光强值,引入偏差角,指得是最大发光强度对应的角度与法向0之间的夹角。 1。最大正向直流电流IF: 允许加的最大的正向直流电流.超过此值可损坏二极体。 12最大反向电压V: 所允许加的最大反向电压.超过此值,发光二极体可能被击穿损坏。13。工作环境top: 发光二极体可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发光二极体将不能正常工作,效率大大降低. 4。允许功耗P: 允许加于E两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值.超过此值,LED发热、损坏。 编辑本段E检测设备的发展推测 LED产业的发展对LED检测设备提出了更多要求,使检测设备研发呈现以下趋势:(1)检测向LED产业链上游和配套产业拓展LED产业链较长,包括上游外延生长、中游芯片制造和下游芯片
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