LED照明说明及产业动向

LED照明的理解及产业动向目录

概要LED照明用语理解LED照明的构成LED灯具开发要素

太阳能路灯LED照明产业趋势目录

概要LED照明用语理解LED照明的构成LED灯具开发要素

太阳能路灯LED照明产业趋势概要

_社会变革的流向产业社会知识基础社会感性社会光电子机械汽车电脑未来社会概要

_第50能源LED规定时间的能源种类太阳光能源

(30%)<<LED(60%)绿色成长率集中突出全世界性新再生能源、智能电网、能源效率性提高等电力消耗的话题，政府政策促进LED普及。日本大地震以后火石油原子能氢/太阳能源节约概要

_产业环境※ChinaElectricityCouncil※TEPCO(东京电力)日本电力不足中国电力不足11月'10年02月01月03月04月12月389389377393366383453353345362314310电力生产量

(GW)

电力消耗量

(GW)

东京电力整体供给区域东京电力首都圈供给区域预计消耗量60GW预计生产量54GW预计消耗量15GW预计生产量14GW-10.3%-7.4%因核电站关闭的原因，以东京地区为中心，电力不足严重电力不足量扩大中'11年'11年05月06月扩大中-特别是中国、日本在每年夏天有很严重的电力不足（是威胁也是重要原因）

因大型灾难和BRICs的急速的经济成长而引起的电力不足严重化目录

概要LED照明用语理解LED照明的构成LED灯具开发要素

太阳能路灯LED照明产业趋势路灯照明设施◈照明相关用语

演色性

:根据照明，决定物体如何显示出来的光源的特性

露面辉度

:指露面反射照明器具出来的光通量产生的辉度，

单位是

cd/m2

露面照度

:指露面收到光源的光照射的程度，入射的光通量除以露面的面积，

单位是lx)

野外辉度

:驾驶者前方的隧道入口部野外的辉度

耀眼(glare):过高的辉度，因辉度对比引起的不快感，或者视觉功能的低下带来的视觉现象綜合均齊度:露面辉度分布的均匀的程度所显示出来的辉度的比

(最小照度/最大照度

,平均照度/最大照度)車線軸均齊度:眼睛看见的前方露面的亮度分布的均匀的程度所显示出来的辉度的比LED是指?◈LED(LightEmitdiode)LED(LightEmitDiode)是指

发光二极管的缩写，发出光的半导体元件LED的发光原理Positivecharges(holes)arecombinedwithnegativecharges(electrons)toproducelight(photons)TheoppositeflowofaSolarCellRelationbetweenwavelengthandenergybandgap:光是指?◈电磁波的波长

(nm)可视光线

通过人的眼睛，能够用亮度感知的光线感光度曲线

显示人的眼睛根据光的波长如何反应的感光度的曲线Radiantenergyistheenergyofelectromagneticwaves.Thequantityofradiantenergymaybecalculatedbyintegratingradiantflux(orpower)withrespecttotimeand,likeallformsofenergy,itsSIunitisthejoule.Thetermisusedparticularlywhenradiationisemittedbyasourceintothesurroundingenvironment.Radiantenergymaybevisibleorinvisibletothehumaneye.Photometryisthescienceofthemeasurementoflight,intermsofitsperceivedbrightnesstothehumaneye.Radiometryisthefieldthatstudiesthemeasurementofelectromagneticradiation,includingvisiblelight.Notethatlightisalsomeasuredusingthetechniquesofphotometry,whichdealwithbrightnessasperceivedbythehumaneye,ratherthanabsolutepower.光能源Candela(cd):Luminousintensityisameasureofthewavelength-weightedpoweremittedbyalightsourceinaparticulardirectionperunitsolidangle,basedontheluminosityfunction,astandardizedmodelofthesensitivityofthehumaneye.Lumen(lm):luminousfluxorluminouspoweristhemeasureoftheperceivedpoweroflight.Lux(lx):Illuminanceisthetotalluminousfluxincidentonasurfaceperunitarea.Itisameasureoftheintensityoftheincidentlight,wavelength-weightedbytheluminosityfunctiontocorrelatewithhumanbrightnessperception.Nit(cd/m2):Luminanceisaphotometricmeasureoftheluminousintensityperunitareaoflighttravellinginagivendirection.Itdescribestheamountoflightthatpassesthroughorisemittedfromaparticulararea,andfallswithinagivensolidangle.Lumenperwatt(lm/W):Luminousefficacyisafigureofmeritforlightsources.Itistheratioofluminousflux(inlumens)topower(usuallymeasuredinwatts).Asmostcommonlyused,itistheratioofluminousfluxemittedfromalightsourcetotheelectricpowerconsumedbythesource,andthusdescribeshowwellthesourceprovidesvisiblelightfromagivenamountofelectricity.Theluminousefficacyofradiationisthendimensionless.Inthiscase,itisofteninsteadcalledtheLuminousefficiencyandmaybeexpressedasapercentage.光的测定单位

(Inphotometry)光是指?光通量

:从光源出来的光的总量，整体是Lumen眼睛看到的亮度Nit(cd/m2)亮度(cd=lm/sr):光源向一个方向照射的光的量照度(lx=lm/m2):单位面积上所受光的量Lm/W发光效率显示出使用的电力发出了多少的光Cd/m2比起光源的亮度，更加表现的是人看到的画面的亮度光源物体演色性

(ColorRendering)因照明对物体的色感产生影响的现象，同一物体根据光源的分光，会被感知成不一样的颜色的现象。色温度

绝对温度用K表示

光源的光用数值表示的方法

色温度越高，青色波长放出更多的光

白炽灯

:2,800K

荧光灯

:4,500~6,500K

阴天白天

:6.500K~7,000K

晴天蓝色天空光

:10,000K~目录

概要LED照明用语理解LED照明的构成LED灯具开发要素

太阳能路灯LED照明产业趋势LED照明的分类一般照明其他照明-室内照明领域-局部照明-灯泡及桌上照明-面发光照明-室外照明领域-洗墙灯及装饰照明-PV(photovoltaic)照明-路灯及桥梁照明-竞技场照明及投光灯-特殊照明领域-医疗/农业/环境照明-白色家电照明-舞台及演出照明-输送机器照明-汽车/火车照明：读书灯、指示灯、室内灯、前照灯-船舶航空照明-LCDBLU-小型LCDBLU：手机、相机、PMP、电脑等-大型LCDBLU：监控、电视等：LED灯带，灯光杆，字型灯-显示器-LED电子屏幕-Sign照明LED照明产品效率特性光源部效率电气回路损失温度上升损失光学部损失100lm/W70lm/W60%~70%LED芯片包装损失演色性损失AC/DC电源损失控制回路损失Pulse，色控制Switching损失光源模块损失灯具损失最终效率照明产品功能理解

(道路用路灯)LED照明的重要技术LEDModuleLEDPKGPCB+SMTHarnessElectricalDesignAC/DC转换器恒流螺丝刀MechanicalDesign灯具设计产品设计OpticalDesign指向角变更去除耀眼反射板设计ThermalDesignLED热特性改善LEDLightingLED模块LED模块

:LEDPKG是安装好的

PCB.LEDPKG:OSRAM/LUMILEDS/CREE/NICHIA/SAMSUNG/有首尔半导体等许多企业PCB:主要使用MetalPCBThermalDesign散热设计ComponentLevel:制造公司技术SubstrateTechnology:

在热安全性评价后选定材质CoolingSystem:

根据冷却方式出现多样的热的特性

*HighPower产品群中切实的需要本技术OpticalDesign光学设计◈Whyuseanoptic?MechanicalDesign结构设计ElectricalDesign电气设计由SMPS(AC/DCConverter)+ConstantcurrentDriver构成恒流螺丝刀的必要性有稍微的电压变化也能看到很大的电流变化电阻值的变化因热而导致的电压变化目录

概要LED照明用语理解LED照明的构成LED灯具开发要素

太阳能路灯LED照明产业趋势LEDPKG

选择Current:

LightoutputisafunctionofcurrentThemorecurrentthemorelightoutputNotalinearrelationship2xthecurrentdoesnotmean2xthelightout◈ElectricalOverviewForwardVoltage(Vf):

Vfistheamountofvoltagedropped(used)bytheLED

Whywouldthisbeofconcerntoacustomer?Lm/WiscriticalingenerallightingapplicationsBatteryapplicationsaresensitivetohighVf’sbecauseofhigherpowerdissipationandshortbatteryruntimesLEDPKG

选择Astemperaturerises:LightOutputdecreasesWavelengthincreases(towardsred)ForwardVoltagedecreases◈ThermalOverview0%50%100%150%200%-40-20020406080100120JunctionTemperatureTJ[°C]RelativeLightOutput(LOP)AmberRedGreenBlueWhiteCyanRoyalBlue0501001502002503003504000.00.51.01.52.02.53.03.54.0ForwardVoltage(V)ForwardCurrent(mA)

Red,ReddishOrange,Amber(AlInGaP)RoyalBlue,Blue,Cyan,Green,White(InGaN)Vf-2mV/°C+25°C(datasheetvalue)+85°ClpeakTamb=-20°CAmberLEDPKG

选择ForwardCurrent>max.allowedStrongLightDegradationJunctiontemperature>max.allowedCatastrophicFailure◈FailuremodeofLED:TempSolderpointLeadinglumenperformance,>100lumensincoolwhiteat350mALEDPKG

选择◈FeatureofLED*EnergyStar:IESLM-80-08LumenMaintenanceofLEDs-ResidentialIndoor:25000hours70%-ResidentialOutdoor:35000hours70%-Commercial35000hours70%散热设计(冷却技术)◈Componentlevel的冷却技术照明用LED大部分是高功率SMTLED，所以为了减少从芯片阶段开始到Heatsinkslug为止的热阻而做的努力是从包装阶段开始形成的◈Substratelevel的冷却技术使用热传导性高的材料Copperlayer厚度增加Thermalvia使用散热孔散热设计(冷却技术)◈Systemlevel的冷却技术HeatsinkSolutions:为了高功率LED冷却，灯具最大化的活用，扩大散热面积.在灯具上增加散热器，提高冷却性能HeatpipeSolutions:一般来说，LED照明企业偏爱散热器，只要不是特殊的部分，就不用热导管目录

概要LED照明用语理解LED照明的构成LED灯具开发要素

太阳能路灯LED照明产业趋势太阳能的原理

太阳能利用技术

:太阳能技术是把太阳能直接转换成电力能源的技术

太阳能的原理无电极40W25W公园灯55W三波长灯◈一般太阳能公园灯太阳能路灯构造太阳能模块充电控制器电池交换器◈LED太阳能保安灯太阳能路灯构造太阳能板充电控制器电池LED35W*1天使用时间（10）

=1天消耗电力350W1天消耗电力

350W/1天平均日照时间

3.5(4)=100W1天需要发电量*太阳能电池板发电效率

1.15=115W1天消耗电力所需的太阳能电池板

=115W(120W)◈35WLED太阳能发电量太阳能发电量LED150W*1天使用时间(10)=1天消耗电力

1500W1天消耗电力

1500W/1天平均日照时间

3.5(4)=约430W1天需要发电量*太阳能电池板发电效率

1.15=约500W1天消耗电力所需的太阳能电池板

=500W(250W*2)◈150WLED太阳能发电量35W150WSize1482*676*341956*992*50*2Weight12kg23kg*2◈Solarpanel太阳能电池板构成比较◈LED太阳能路灯问题点太阳能路灯构造

消耗电力高的路灯使用太阳能路灯困难死荷重风荷重死荷重位移组合荷重位移1）死荷重：对于死荷重的审查（平时）Max.应力：0.88kgf/㎜²<许用应力（20kgf/㎜²--OKMax.位移：15.1mm<0.025W=32.5mm（EN40-3-3)—OK2）组合荷重：对死荷重+风向组合的审查（暴风时）Max.应力：9.97kgf/㎜²<许用应力（20kgf/㎜²)—OKMax.位移：256mm<0.06(H+W)=678mm(EN40-3-3)—OK*EN40-3-3:欧洲路灯设计标准图.组合荷重2）设计荷重0.标准资料：建筑物荷重标准及解说（2000）0.死荷重：适用长度、断面积计算0.风荷重：基本风速25m/sec审查适用（江原道原州市）目录

概要LED照明用语理解LED照明的构成LED灯具开发要素

太阳能路灯LED照明产业趋势LED照明制造工程EPIChipPKGMODULEEngineMOCVD(MetalOrganicChemicalVaporDeposition)蓝宝石电路板上GaNLayer单晶体成长Etching,Photo,Scribing,ProbingPNJunction形成,个别芯片

Scribing芯片键合,接线，&荧光体

DispensingDie/WireBonding,Dispensing,Test金属板上LED실장Binning,SurfaceMounting照明引擎制作LED,Optics,Power,Heat-Sink,RFControl(SystemModule)LED单品(EPI~Chip~PKG)有半导体产业的特性

照明引擎领域有系统级SET产业特性LED照明

全球级玩家传统企业

:品牌认知度、资本流通渠道基础开始扩大新生企业

:新技术，Niche趋势，有攻击性的营销传统照明基础主要企业LED基础急速成长企业

:全球资源利用及合作

line-up扩张，传统灯泡

LED产业用

高耐灯/信号灯/Sign强势(2.9兆/′10年)

:LED光源市场上事业领域扩大到器具市场LED路灯美东部供给，进攻M&A美洲Lighting基础确立完成

(CK,TIR,Genlyte)(11兆/′10年):因LED路灯新产品发表，正式开始竞争

子公司

KimLighting

LEDmodule技术选择(2.6兆/′09年):Outdoor,Indoor,交替型

LEDlineup

完成(1.8兆/′09年,与其他公司对比技术力限制):各子公司各界战略

(产品区分)旧公司LED照明专业设计企业IMS

接手

(2.5兆:电气产业部整体/′10年

:生产设施扩充计划发表

(250亿投资)

路灯/停车场照明先导,

现有

Downlight市场先导

(1兆/′10年)

:全方向

灯泡出市,

多样的

LED照明尝试Google安卓控制照明出市(1,300亿/′11年=40%OEM)

:COB型

Lightengine先导企业

最近

3年间

300%成长(270亿/′10年,和Molex合作)

中小型显示器

→大型显示器

→一般照明/汽车照明

’02年1980~90年代光效率(lm/W)

’09年~一般照明(高光量,演色性)120804020电气器械显示屏WhiteLEDMiddle/HighPowerLEDTV,显示器(高辉度,薄化,色再现性)汽车(高光量,可靠性)

’07年RGBLEDLCDBacklightKeypadMobile,N-PC(高辉度,薄化)LED照明的市场变化

LED产业技术需求展望现有代替型市场及白色照明中心的感性中心，预计转换成考虑设计要素和具有新的功能性的LED系统照明，并预计因此LED-IT-BT-NT-CT等新产业登场和新事业模型创造MarketTime1R2R3R4R20lm/W100lm/W180lm/W演出用LED照明Color照明以人为中心，感性照明智能照明所有产业融合照明扩散LED系统照明LED照明应用100조300조照明用

LEDBulbWhite

照明产业用单纯照明进入门槛低LED照明的应用领域汽车照明식물공장制药&生物造船

&海洋国防LED照明的应用领域Niche市场可视光无线通信频率无干涉ITS安全/超精密侧位光传感器通信无线LAN状况对应智能化照明时间系统发现错误复合空间生产线室内位置IT照明产品广告IT照明VLC照明双向信息交换备忘录LED照明的应用领域

GoogleAndroidSW控制

LED照明Android@Home:

Openwirelessprotocol提供LED照明和所有

HomeAppliance家电产品联合控制LED照明的应用领域

(汽车)出处

:野村证券

(11.5月)DRL,

RCL中心市场形成中-EU的DRL安装义务化