《次LED照明》教学课件

《次LED照明》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《次LED照明》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用LED定义LED的定义：发光二极管（LightEmittingDiode,LED），是一种半导体组件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光发光二极管的出现，也被用作照明。它是21世纪的新型光源，具有效率高、寿命长、不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时，发光二极管能发光，这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分，可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。LED定义LED的定义：发光二极管（LightEmittiLED的开展历史1965年世界上的第一只商用化LED诞生，用锗制成，单价45美元，为红光LED，发光效率0.1lm/w1968年利用半导体搀杂工艺使GaAsP材料的LED的发光效率达到1lm/w,并且能够发出红光、橙光和黄光1971年出现GaP材料的绿光LED，发光效率也达到1lm/wLED的开展历史1965年世界上的第一只商用化LED诞生，用LED的开展历史80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs材料的LED，发光效率达到10lm/w1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED成熟，发光效率达到40—50lm/w1990年基于SiC材料的蓝光LED出现，发光效率为0.04lm/w90年代中期出现以蓝宝石为衬底的GaN蓝光LED，到目前仍然为该技术LED的开展历史80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs材《次LED照明》教学课件半导体材料的分代以硅Si为代表的半导体材料为第一代半导体材料以砷化镓GaAs为代表的化合物半导体材料为第二代半导体材料以氮化镓GaN为代表的宽带隙化合物半导体材料为第三代半导体材料半导体材料的分代以硅Si为代表的半导体材料为第一代半导体材料GaN半导体材料特点宽带隙化合物半导体材料，有很高的禁带宽度（2.3—6.2eV)，可以覆盖红、黄、绿、蓝、紫和紫外光谱范围，是到目前为止其它任何半导体材料都无法达到的高频特性，可以达到300GHz（硅为10G，砷化镓为80G）GaN半导体材料特点宽带隙化合物半导体材料，有很高的禁带宽度高温特性，在300℃正常工作（非常适用于航天、军事和其它高温环境）耐酸、耐碱、耐腐蚀（可用于恶劣环境）高压特性（耐冲击，可靠性高）大功率（对通讯设备是非常渴望的）GaN半导体材料特点高温特性，在300℃正常工作（非常适用于航天、军事和其它高温GaN外延片生产通过MOCVD进展GaN单晶膜外延生长用蓝宝石为衬底材料用高纯氨气提供氮源用金属有机源提供镓、铟、铝源通过金属有机源化学气相沉积的方法进展生长金属有机化学气相沉积系统〔MOCVD)是利用金属有机化合物作为源物质的一种化学气相淀积〔CVD)工艺，其原理为利用有机金属化学气相沉积法metal-organicchemicalvapordeposition.MOCVD是一种利用气相反响物GaN外延片生产通过MOCVD进展GaN单晶膜外延生长方大集团于2001年9月在国内第一个

生产出GaN基LED外延片方大集团于2001年9月在国内第一个

生产出GaN基LED外6X2MOCVD设备6X2MOCVD设备GaN基LED芯片生产通过几十道工序，将GaN外延片加工成为LED芯片，标准芯片的尺寸为GaN基LED芯片生产通过几十道工序，将GaN外延片加工成为GaN半导体光电器件应用蓝、绿光LED

全彩色大屏幕交通信号灯背光源、仪器仪表指示灯景观光源GaN半导体光电器件应用蓝、绿光LED蓝、绿、白光LED蓝、绿、白光LED室外大LED全彩色屏幕室外大LED全彩色屏幕LED交通信号灯LED交通信号灯汽车灯具夜间装饰汽车灯具夜间装饰照明照明光电鼠标光电鼠标背光源背光源城市建筑装饰灯光工程城市建筑装饰灯光工程花旗银行大厦花旗银行大厦LED散热LED散热散热散热散热散热散热散热GaN半导体光电器件应用蓝光激光器（BLD）蓝光DVD，双面双密度容量为20G，取代现有红光DVD，是以后数字电视存储的必由之路激光打印和显示，生物医疗仪器和设备，光谱测量系统可用于军事领域，450～550nm的蓝-绿光波段对海水是透光的，所以BLD可通过空间卫星、机载平台直接用来对海底潜艇通信，大大提高潜艇的隐蔽性和保密性。这是军事部门长久渴望实现的技术手段。

GaN半导体光电器件应用蓝光激光器（BLD）中国汉级核潜艇中国汉级核潜艇索尼全球首台蓝光DVD刻录机BDZ-S7

索尼全球首台蓝光DVD刻录机BDZ-S7半导体照明的降临半导体照明的降临火—人类的文明火—人类的文明灯—延续历史几千年灯—延续历史几千年《次LED照明》教学课件1879年爱迪生创造白炽灯1879年爱迪生创造白炽灯荧光灯将电光源带入新天地荧光灯将电光源带入新天地《次LED照明》教学课件

城市照明是现代化的重要标志之一。目前世界上的电能五分之一用于照明《次LED照明》教学课件优异的性能白光LED固体冷光源，效率高，绿色环保寿命长，可以到达10万小时〔连续10年〕低电压工作是照明领域的又一次革命优异的性能白光LED白光LED的构成方式基于蓝光LED，通过荧光粉激发一个黄光，组合成为蓝光通过红、绿、蓝三种LED组合成为白光基于紫外光LED，通过三基色粉，组合成为白光白光LED的构成方式基于蓝光LED，通过荧光粉激发一个黄光，LED白光照明三种方法产生白光照明三基色白光光源紫外LED激发白光光源蓝光LED激发白光光源LED白光照明三种方法产生白光照明三基色白光光源紫外LED白光照明红、绿、蓝三色LED合成白光优点不需要磷粉进行光转换，发光效率较高；非常好的彩色重现性缺点成本高LED白光照明红、绿、蓝三色LED合成白光优点美国国家半导体照明方案从2000年起国家投资5亿美元到2021年55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯取代每年节电达350亿美元2021年形成每年500亿美元的半导体照明产业市场美国国家半导体照明方案从2000年起国家投资5亿美元日本21世纪照明方案投入资金50亿日元到2007年30%的白炽灯被置换为半导体照明灯日本21世纪照明方案投入资金50亿日元欧盟的彩虹方案应用半导体照明实现：高效节能不使用有害环境的材料模拟自然光欧盟的彩虹方案应用半导体照明实现：韩国“固态照明方案〞2004年-2021年韩国政府方案投入1亿美元，企业提供30%的配套资金，近期开场实施，2021年LED的发光效率到达80lm/W韩国“固态照明方案〞2004年-2021年韩国政府方案投入中国专家的呼吁我国有近百名专家〔两院院士〕联名向国务院呼吁，以三峡工程的5%费用，支持我国的半导体照明产业，用5-10年的时间的努力，1/3照明应用半导体照明，每年可以节约的电量1000亿度，多于一个三峡水电站的发电量〔800亿度〕国家启动国家半导体照明工程中国专家的呼吁我国有近百名专家〔两院院士〕联名向国务院呼吁，白光LED白光发光二极管〔LightEmittingDiode,LED〕，具有无污染、长寿命、耐震动和抗冲击的鲜明特点。具有效率高，寿命长，不易破损等传统光源无法与之比较的优点。白光LED白光发光二极管〔LightEmittingDi发光二极管具有以下特性:(1)体积小:可用于数组封装之照明使用，且可视其应用条件做不同颜色种类的搭配组合(2)寿命长:其发光寿命可达1万小时以上，比一般传统钨丝灯泡高出50倍以上(3)耐用:由于发光二极管是以透明光学树脂作为其封装，因此可耐震与耐冲击(4)环保:由于其内部构造不含水银，因此没有污染及废弃物处理问题(5)省能源与低耗电量:白光发光二极管为「绿色照明光源」的明日之星，因其耗电量约是一般钨丝灯泡的1/3~1/5。发光二极管具有以下特性:(1)体积小:可用于数组封装之照明使何谓白光所谓「白光」通常系指一种多颜色的混合光，以人眼所见之白色光至少包括二种以上波长之色光所形成，例如:蓝色光加黄色光可得到二波长之白光，蓝色光、绿色光、红色光混合后可得到三波长之白光。何谓白光所谓「白光」通常系指一种多颜色的混合光，以人眼所见之发光二极管的发光原理当PN接面加入顺向偏压时，P型区的多数载子电洞会往N型区移动，而N型区的多数载子电子则往P型区移动，最后电子与电洞两载子会在PN接面之空乏区复合，此时因电子由传导带移转至价电带后丧失能阶，同时以光子的模式释放出能量而产生光。而LED之能量是以散射光的方式释放，属于冷性发光，与藉由加热发光的白炽灯或藉由放电发光的日光灯之发光原理不同。发光二极管的发光原理当PN接面加入顺向偏压时，P型区的多数载《次LED照明》教学课件光子回收式光子回收式目前半导体白光光源主要有以下三种方式:

一、为以红蓝绿三色发光二极管晶粒组成白光发光模块，具有高发光效率、高演色性优点，但同时也因不同颜色晶粒磊晶材料不同，连带使电压特性也随之不同。因此使得本钱偏高、控制线路设计复杂且混光不易。目前半导体白光光源主要有以下三种方式:一、为以红蓝绿三色发二、为日亚化学提出以蓝光发光二极管以激发黄色YAG荧光粉产生白光发光二极管，为目前市场主流方式。利用蓝光发光二极管芯片所发出的光线激发黄光荧光粉产生黄色光。但同时也会有部份的蓝色光发射出来，此部份蓝色光配合上荧光粉所发出之黄色光，即形成蓝黄混合之二波长的白光。二、为日亚化学提出以蓝光发光二极管以激发黄色YAG荧光粉产生YAG螢光粉LED晶粒藍光人眼

图一日本日亚化学专利之白光发光二极管工作原理YAG螢光粉LED晶粒藍光人眼 图一日本日亚化学专利之白光利用蓝光发光二极管芯片与黄光荧光粉组合而成之白光发光二极管，有以下数种缺点:一、由于蓝光占发光光谱的大部份，因此，会有色温偏高与不均匀的现象。基于上述原因，必须提高蓝光与黄光荧光粉作用的时机，以降低蓝光强度或是提高黄光的强度。二、因为蓝光发光二极管发光波长会随温度提升而改变，进而造成白光源颜色控制不易。三、因发光红色光谱较弱，造成演色性(colorrendition)较差现象。彩色再现(性)利用蓝光发光二极管芯片与黄光荧光粉组合而成之白光发光二极管，三、最后是以紫外光发光二极管激发透明光学胶中含均匀混有一定比例之蓝色、绿色、红色荧光粉，激发后可得到三波长之白光。三波长白光发光二极管具有高演色性优点，但却有发光效率缺乏缺点。紅藍綠螢光粉LED晶粒紫外光人眼穿透之紫外光图二紫外光激发之白光发光二极管工作原理三、最后是以紫外光发光二极管激发透明光学胶中含均匀混有一定比白光LED的主要构造，包含底部的GaInN蓝光LED芯片、涂布于LED芯片YAG黄色荧光粉、以及隔绝外界的环氧树脂封装。当底部的GaInN蓝光芯片接受电能的激发后，产生电子与空穴对，当电子与空穴再结合的时候，LED便发出第一发射光（蓝光）。这第一发射光可以被荧光粉吸收并转换成第二发射光（黄光），再利用透镜原理将互补的第一发射光与第二发射光予以混合以后，便得到白光。白光LED的主要构造，包含底部的GaInN蓝光LED芯片、涂半导体照明开展现状半导体照明开展现状开展速度超过人们的预测技术进步迅速市场的开展速度领先于技术的开展政府与民间共有热情开展速度超过人们的预测技术进步迅速中国在此领域的开展有多家公司参与在半导体领域中与国际水平最接近，根本上与国际水平同步开展，有局部领先中国在此领域的开展有多家公司参与局部领域已经应用潜水灯防爆灯高档汽车的照明灯〔奔驰、宝马、奥迪A8等汽车〕飞机和高档汽车的阅读灯局部领域已经应用潜水灯《次LED照明》教学课件已经走近我们的生活已经走近我们的生活已经走近我们的生活〔手电筒〕

已经走近我们的生活〔手电筒〕白光LED射灯白光LED射灯可与目前普通灯具互换的LED白光灯可与目前普通灯具互换的LED白光灯存在的问题价格过高发光效率还不够高性价比低还不到民众普及的时刻半导体照明的寿命实际上还涉及多方面的问题，与10万小时的理论寿命有差距存在的问题价格过高白光发光二极管之开展与未来展望LED将逐步代现有白炽灯、代荧光灯。美国能源部也预估2025年固态照明〔包含LED、OLED等〕将为美国节省三分之一的照明用电。欧盟自2007年起逐步淘汰白炽灯，另澳洲宣示从2021年起全面禁用白炽灯，将加速全球LED照明之推广普及。经济部能源局拟在五年后制止使用白炽灯等低效率光源的生产销售，带动ＬＥＤ商机。二○○九年国内掀起ＬＥＤ风潮。白光ＬＥＤ被誉为将造成照明二次革命。目前发光效率已提升至100Lm/W左右水平，实验室水平更达150Lm/W，大幅超越白炽灯、荧光灯等传统光源。白光发光二极管之开展与未来展望LED将逐步代现有白炽灯、代荧《次LED照明》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《次LED照明》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用LED定义LED的定义：发光二极管（LightEmittingDiode,LED），是一种半导体组件。初时多用作为指示灯、显示板等；随着白光发光二极管的出现，也被用作照明。它是21世纪的新型光源，具有效率高、寿命长、不易破损等传统光源无法与之比较的优点。加正向电压时，发光二极管能发光，这是电致发光效应的一种。改变所采用的半导体材料的化学组成成分，可使发光二极管发出在近紫外线、可见光或红外线的光。LED定义LED的定义：发光二极管（LightEmittiLED的开展历史1965年世界上的第一只商用化LED诞生，用锗制成，单价45美元，为红光LED，发光效率0.1lm/w1968年利用半导体搀杂工艺使GaAsP材料的LED的发光效率达到1lm/w,并且能够发出红光、橙光和黄光1971年出现GaP材料的绿光LED，发光效率也达到1lm/wLED的开展历史1965年世界上的第一只商用化LED诞生，用LED的开展历史80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs材料的LED，发光效率达到10lm/w1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED成熟，发光效率达到40—50lm/w1990年基于SiC材料的蓝光LED出现，发光效率为0.04lm/w90年代中期出现以蓝宝石为衬底的GaN蓝光LED，到目前仍然为该技术LED的开展历史80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs材《次LED照明》教学课件半导体材料的分代以硅Si为代表的半导体材料为第一代半导体材料以砷化镓GaAs为代表的化合物半导体材料为第二代半导体材料以氮化镓GaN为代表的宽带隙化合物半导体材料为第三代半导体材料半导体材料的分代以硅Si为代表的半导体材料为第一代半导体材料GaN半导体材料特点宽带隙化合物半导体材料，有很高的禁带宽度（2.3—6.2eV)，可以覆盖红、黄、绿、蓝、紫和紫外光谱范围，是到目前为止其它任何半导体材料都无法达到的高频特性，可以达到300GHz（硅为10G，砷化镓为80G）GaN半导体材料特点宽带隙化合物半导体材料，有很高的禁带宽度高温特性，在300℃正常工作（非常适用于航天、军事和其它高温环境）耐酸、耐碱、耐腐蚀（可用于恶劣环境）高压特性（耐冲击，可靠性高）大功率（对通讯设备是非常渴望的）GaN半导体材料特点高温特性，在300℃正常工作（非常适用于航天、军事和其它高温GaN外延片生产通过MOCVD进展GaN单晶膜外延生长用蓝宝石为衬底材料用高纯氨气提供氮源用金属有机源提供镓、铟、铝源通过金属有机源化学气相沉积的方法进展生长金属有机化学气相沉积系统〔MOCVD)是利用金属有机化合物作为源物质的一种化学气相淀积〔CVD)工艺，其原理为利用有机金属化学气相沉积法metal-organicchemicalvapordeposition.MOCVD是一种利用气相反响物GaN外延片生产通过MOCVD进展GaN单晶膜外延生长方大集团于2001年9月在国内第一个

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城市照明是现代化的重要标志之一。目前世界上的电能五分之一用于照明《次LED照明》教学课件优异的性能白光LED固体冷光源，效率高，绿色环保寿命长，可以到达10万小时〔连续10年〕低电压工作是照明领域的又一次革命优异的性能白光LED白光LED的构成方式基于蓝光LED，通过荧光粉激发一个黄光，组合成为蓝光通过红、绿、蓝三种LED组合成为白光基于紫外光LED，通过三基色粉，组合成为白光白光LED的构成方式基于蓝光LED，通过荧光粉激发一个黄光，LED白光照明三种方法产生白光照明三基色白光光源紫外LED激发白光光源蓝光LED激发白光光源LED白光照明三种方法产生白光照明三基色白光光源紫外LED白光照明红、绿、蓝三色LED合成白光优点不需要磷粉进行光转换，发光效率较高；非常好的彩色重现性缺点成本高LED白光照明红、绿、蓝三色LED合成白光优点美国国家半导体照明方案从2000年起国家投资5亿美元到2021年55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯取代每年节电达350亿美元2021年形成每年500亿美元的半导体照明产业市场美国国家半导体照明方案从2000年起国家投资5亿美元日本21世纪照明方案投入资金50亿日元到2007年30%的白炽灯被置换为半导体照明灯日本21世纪照明方案投入资金50亿日元欧盟的彩虹方案应用半导体照明实现：高效节能不使用有害环境的材料模拟自然光欧盟的彩虹方案应用半导体照明实现：韩国“固态照明方案〞2004年-2021年韩国政府方案投入1亿美元，企业提供30%的配套资金，近期开场实施，2021年LED的发光效率到达80lm/W韩国“固态照明方案〞2004年-2021年韩国政府方案投入中国专家的呼吁我国有近百名专家〔两院院士〕联名向国务院呼吁，以三峡工程的5%费用，支持我国的半导体照明产业，用5-10年的时间的努力，1/3照明应用半导体照明，每年可以节约的电量1000亿度，多于一个三峡水电站的发电量〔800亿度〕国家启动国家半导体照明工程中国专家的呼吁我国有近百名专家〔两院院士〕联名向国务院呼吁，白光LED白光发光二极管〔LightEmittingDiode,LED〕，具有无污染、长寿命、耐震动和抗冲击的鲜明特点。具有效率高，寿命长，不易破损等传统光源无法与之比较的优点。白光LED白光发光二极管〔LightEmittingDi发光二极管具有以下特性:(1)体积小:可用于数组封装之照明使用，且可视其应用条件做不同颜色种类的搭配组合(2)寿命长:其发光寿命可达1万小时以上，比一般传统钨丝灯泡高出50倍以上(3)耐用:由于发光二极管是以透明光学树脂作为其封装，因此可耐震与耐冲击(4)环保:由于其内部构造不含水银，因此没有污染及废弃物处理问题(5)省能源与低耗电量:白光发光二极管为「绿色照明光源」的明日之星，因其耗电量约是一般钨丝灯泡的1/3~1/5。发光二极管具有以下特性:(1)体积小:可用于数组封装之照明使何谓白光所谓「白光」通常系指一种多颜色的混合光，以人眼所见之白色光至少包括二种以上波长之色光所形成，例如:蓝色光加黄色光可得到二波长之白光，蓝色光、绿色光、红色光混合后可得到三波长之白光。何谓白光所谓「白光」通常系指一种多颜色的混合光，以人眼所见之发光二极管的发光原理当PN接面加入顺向偏压时，P型区的多数载子电洞会往N型区移动，而N型区的多数载子电子则往P型区移动，最后电子与电洞两载子会在PN接面之空乏区复合，此时因电子由传导带移转至价电带后丧失能阶，同时以光子的模式释放出能量而产生光。而LED之能量是以散射光的方式释放，属于冷性发光，与藉由加热发光的白炽灯或藉由放电发光的日光灯之发光原理不同。发光二极管的发光原理当PN接面加入顺向偏压时，P型区的多数载《次LED照明》教学课件光子回收式光子回收式目前半导体白光光源主要有以下三种方式:

一、为以红蓝绿三色发光二极管晶粒组成白光发光模块，具有高发光效率、高演色性优点，但同时也因不同颜色晶粒磊晶材料不同，连带使电压特性也随之不同。因此使得本钱偏高、控制线路设计复杂且混光不易。目前半导体白光光源主要有以下三种方式:一、为以红蓝绿三色发二、为日亚化学提出以蓝光发光二极管以激发黄色YAG荧光粉产生白光发光二极管，为目前市场主流方式。利用蓝光发光二极管芯片所发出的光线激发黄光荧光粉产生黄色光。但同时也会有部份的蓝色光发射出来，此部份蓝色光配合上荧光粉所发出之黄色光，即形成蓝黄混合之二波长的白光。二、为日亚化学提出以蓝光发光二极管以激发黄色YAG荧光粉产生YAG螢光粉LED晶粒藍光人眼

图一日本日亚化学专利之白光发光二极管工作原理YAG螢光粉LED晶粒藍光人眼 图一日本日亚化学专利之白光利用蓝光发光二极管芯片与黄光荧光粉组合而成之白光发光二极管，有以下数种缺点:一、由于蓝光占发光光谱的大部份，因此，会有色温偏高与不均匀的现象。基于上述原因，必须提高蓝光与黄光荧光粉作用的时机，以降低蓝光强度或是提高黄光的强度。二、因为蓝光发光二极管发光波长会随温度提升而改变，进而造成白光源颜色控制不易。三、因发光红色光谱较弱，造成演色性(colo