綠色環保低碳節能LED基礎知識培訓青島金瑞德電子科技有公司銷售部綠色環保低碳節能LED基礎知識培訓目錄LED照明基本知識LED照明特性LED照明應用LED照明技術介紹2目錄LED照明基本知識2LED照明基本知識3LED照明基本知識3LED基礎知識4LED基礎知識4LED發光的原理LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量。光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結材料決定的。5LED發光的原理LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片白光LED產生----單芯片InGaN(藍)/YAG熒光粉這是一種目前較為成熟的產品。這些產品采用芯片倒裝結構,提高發光效率和散熱效果。熒光粉涂覆工藝的改進,可將色均勻性提高10倍。實驗證明,電流和溫度的增加使LED光譜有些藍移和紅移,但對熒光光譜影響并不大。壽命實驗結果也較好。InGaN(藍)/紅熒光粉+綠熒光粉色溫可達到3000K-6000K,Ra達到82-87,。InGaN(紫外)/(紅+綠+藍)熒光粉此類白光LED,其Ra大于等于90,但發光效率還不夠理想6白光LED產生----單芯片InGaN(藍)/YAG熒光粉6白光LED產生----單芯片7白光LED產生----單芯片7白光LED產生----雙芯片雙芯片可由藍LED+黃LED、藍LED+黃綠LED以及藍綠LED+黃LED制成,此種器件成本比較便宜,但由于是兩種顏色LED形成的白光,顯色性較差,只能在顯色性要求不高的場合使用。

8白光LED產生----雙芯片8白光LED產生----多芯片(藍色+綠色+紅色)LED這種通過RGB方法合成白光這種方法主要的問題是綠光的轉換效率底，所以總體的效率不高。同時三種顏色的LED的正向電壓和光輸出不同，兩外它們的溫度特性和光維持特性也不相同，因而對電路的要求也比較高。9白光LED產生----多芯片9照明發展史10照明發展史10按時代劃分

第一代，第二代，第三代光源分別是什么燈？

按時代劃分，白熾燈為電氣照明的第一代光源，普通熒光燈為第二代光源，除普通熒光燈外其它氣體放電燈為第三代光源，第三代光源為高強度氣體放電燈，簡稱為HID（HighlutensityDischange）燈。LED照明被稱為第四代新型綠色光源。11按時代劃分

第一代，第二代，第三代光源分別是什么燈？光的定義是什么？光有哪幾種？

定義：光是屬于一定波長范圍內的一種電磁輻射。分類：可見光、紫外線、紅外線。12光的定義是什么？光有哪幾種？12LED的發展史1907年HenryJosephRound第一次觀察到場致發光現象。1936年GeorgeDestiau第一場使用場致發光這個術語。60年代初，試驗中，LED需要置放在液化氮中第一個商業LED僅僅只能發出不可見的紅外線，但是迅速應用于感光與光電領域。60年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發明了第一個可見的紅光LED70年代中，采用雙層磷化稼能夠發出黃色光。70年代末，LED出現綠色光。90年代中，LED最終出現藍色光。90年代末白光的LED開發成功目前LED已經可以發出紫外光。除此以外，LED的光通量也在與日俱增，最新的實驗室數據是186lm/W13LED的發展史1907年HenryJosephRoundLED發展計劃美國LED行業的預測14LED發展計劃美國LED行業的預測14LED發展計劃世界各國政府LED發展計劃15LED發展計劃世界各國政府LED發展計劃15LED分類

1、按發光管發光顏色分，按發光管發光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等另外，有的發光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據發光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發光二極管和達于做指示燈用。

2、按發光管出光面特征分，按發光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發光二極管記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。由半值角大小可以估計圓形發光強度角分布情況。從發光強度角分布圖來分有三類：（1）高指向性。一般為尖頭環氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。（2）標準型。通常作指示燈用，其半值角為20°～45°。（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為45°～90°或更大，散射劑的量較大。

3、按發光二極管的結構分，按發光二極管的結構分有全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等結構。

4、按發光強度和工作電流分，按發光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發光強度100mcd）；把發光強度在10～100mcd間的叫高亮度發光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發光管相同）。除上述分類方法外，還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。16LED分類1、按發光管發光顏色分，按發光管發光顏色分，1717LED照明相關知識

光通量：光源單位時間內發出的光量稱為光能量，光通量用符號Φ表示，單位是lm（流明），由于人眼對不同波長的電磁波具有不同的靈敏度，我們不能直接用光源的輻射功率或輻射通量來衡量光能量，必須采用以人眼對光的感覺量為基準的單位----光通量來衡量。光通量是說明某一光源向四周空間發射出的總光能量，不同光源發出的光通量在空間的分布是不同的。發光強度：發光強度的單位為坎德拉，符號為cd，它表示光源在某單位球面度立體角(該物體表面對點光源形成的角)內發射出的光通量。1cd=1lm/1sr（sr：立體角的球面度單位）。光照度：每單位面積上受到的光通量數，單位是lx（勒克）。發光效率：指一個光源所發出的光通量與該光源所消耗的電功率之比。顯色性：指光源的光照射在物體上所產生的客觀效果。色表：人眼直接觀察光源時所看到的顏色。18LED照明相關知識光通量：光源單位時間內發出的光量稱為光能LED照明相關知識雙擊添加色溫：當光源所發出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時，黑體的溫度就稱為該光源的色溫，用絕對溫度K（開爾文，開氏度=攝氏度+273.15）表示，由于人們是用與光源的色度相近或近似的完全輻射體的絕對溫度來描述光源的色表，因此光源的色表又稱為光源的色溫。藍白色的光源色溫高，黃紅色的光源色溫低。顯色指數：光源的顯色指數是對光源顯色性的評價，原則上，人造光線應與自然光線相同，使人的肉眼能正確辨別事物的顏色，當然，這要根據照明的位置和目的而定。顯色性（Ra）是指事物的真實顏色（其自身的色澤）與某一標準光源下所顯示的顏色關系。Ra值的確定，是將DIN6169標準中定義的8種測試顏色在標準光源和被測試光源下做比較，色差越小則表明被測光源顏色的顯色性越好。Ra值為100的光源表示，事物在其燈光下顯示出來的顏色與在標準光源下一致。1．忠實顯色，能正確表現物質本來的顏色，需使用顯色指數高的光源，其數值接近100，顯色性最好2．效果顯色，要鮮明的強調特定色彩，表現美的生活，可以利用加色法來加強顯色效果。如采用低色溫光源照射，能使紅色更鮮艷，采用中色溫光源照射，使藍色具有清涼感；采用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺。LED照明相關知識雙擊添加色溫：當光源所發出的光的顏色與黑體LED照明相關知識亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發光強度，單位：尼特（nit）同步性：兩個或兩個以上LED燈在不規定時間內能正常按程序設定的方式運行，一般指內控方式的LED燈，同步性是LED燈實現協調變化的基本要求。防護等級：IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級，由兩個數字所組成，第一個數字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級（分0-6級），第二個數字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度（分0-8級），數字越大表示其防護等級越高。大功率，指發光功率大，一般指0.5W，1W3W5W或更高的。光強與流明是比小功率的大，但同樣散熱也很大，現在大功率都是單顆應用，加很大的散熱片，室外照明、辦公照明多使用大功率；小功率，一般是0.06W左右的，手電、臺燈多使用小功率；20LED照明相關知識20LED照明相關知識波長：光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描述，這種數據叫波長。我們能見到的光的波長，范圍在380至780nm之間，單位：納米（nm）。光散不散，取決于LED的發光角度，有大角度小角度之分，小角度不散，大角度才散。LED的亮度：跟LED的發光角度有必然關系的，LED的角度越小它的亮度越高，沒有什么超亮不超亮的，如果是質量好的LED不管是哪家LED廠家生產的，亮度都差不多的，只是生產工藝不一樣，使用壽命略有不同，因為用的都是那幾家國外的LED芯片。如果是5MM的LED180度角的白光的LED，亮度只有幾百MCD，如果是15度角的亮度就要去到一萬多兩萬MCD的亮度了，亮度相差好幾十倍了，如果是用于照明用的，在戶外最好是用大功率的LED，亮度更高，單個功率有1W，3W，5W，還有的是用多個大功率組合成一個大功率的LED，功率到幾百都有。色溫和亮度沒關系，而亮度和流明值有關。21LED照明相關知識波長：光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描LED照明相關知識眩光：視野內有亮度極亮的物體或強烈的亮度對比，則可引起不舒適或造成視覺降低的現象，稱為眩光。眩光的產生在兩個原因：一是生理原因，一是燈具的原因。生理原因有：（1）由于高亮度的刺激，使瞳孔縮小；（2）由于角膜或晶狀體等眼內組織產生光散射，在眼內形成光幕；（3）由于視網膜受高亮度的刺激，使適應狀態破壞。燈具產生眩光的主要因素：（1）光源的亮度（亮度越高，眩光越顯著）（2）光源的位置（越接近視線，眩光越顯著）（3）光源外觀大小與數量（外觀面積越大，光源數目越多，眩光越顯著）（4）周圍的環境（環境亮度越暗，眼睛的適應亮度很低，眩光也就顯著）控制眩光的方法在兩種；（1）直接限制光源亮度或采用透光材料減弱眩光（2）用燈具保護角控制眩光22LED照明相關知識眩光：視野內有亮度極亮的物體或強烈的亮度對IP防護等級IP防護等級IP-65防護等級代碼防塵等級防水等級23IP防護等級IP防護等級IP-65防護等級代碼防塵等級防水等0無防護無特殊的防護1防止大于50mm之物體侵入防止人體因不慎碰到燈具內部零件防止直徑大于50mm之物體侵入2防止大于12mm之物體侵入防止手指碰到燈具內部零件3防止大于2.5mm之物全侵入防止直徑大于2.5mm的工具，電線或物體侵入4防止大于1.0mm之物體侵入防止直徑大于1.0的蚊蠅、昆蟲或物體侵入5防塵無法完全防止灰塵侵入，但侵入灰塵量不會影響燈具正常運作6防塵完全防止灰塵侵入防塵等級240無防護無特殊的防護1防止大于50mm之物體侵防水等級0無防護無特殊的防護1防止滴水侵入防止垂直滴下之水滴2傾斜15度時仍防止滴水侵入當燈具傾斜15度時，仍可防止滴水3防止噴射的水侵入防止雨水、或垂直入夾角小于50度方向所噴射之水4防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來的水侵入5防止大浪的水侵入防止大浪或噴水孔急速噴出的水侵入6防止大浪的水侵入燈具侵入水中在一定時間或水壓的條件下，仍可確保燈具正常運作7防止侵水的水侵入燈具無期限的沉沒水中在一定水壓的條件下，及可確保燈具正常運作8防止沉沒的影響25防水等級0無防護無特殊的防護25LED照明特性26LED照明特性26LED電特性LED是一個由半導體無機材料構成的單極性PN結二極管，它是半導體PN結二極管中的一種，其電壓-電流之間的關系稱為伏安特性。LED電特性參數包括正向電流、正向電壓、反向電流和反向電壓，LED必須在合適的電流電壓驅動下才能正常工作。通過LED電特性的測試可以獲得LED的最大允許正向電壓、正向電流及反向電壓、電流，此外也可以測定LED的最佳工作電功率。

27LED電特性LED是一個由半導體無機材料構成的單極性PN結二LED電特性

I-V特性是LED芯片性能主要參數。

I-V特性具有非線性、整流性質：單向導電性，即外加正偏壓表現低接觸電阻，反之為高接觸電阻。（1）正向死區（2）正向工作區（3）反向死區（4）反向擊穿區28LED電特性I-V特性是LED芯片性能主要參數。28LED電特性C-V特性LED的芯片pn結面積大小不一，使其結電容也不一C-V特性呈現二次函數關系是電容與電壓的關系最大允許功耗PFm響應時間是LED點亮與熄滅所延遲的時間。響應時間主要取決于載流子壽命、器件的結電容及電路阻抗。LED點亮時間——指接通電源使發光亮度達到正常的10%開始，一直到發光亮度達到正常值的90%所經歷的時間。LED熄滅時間——指正常發光減弱至原來的10%所經歷的時間。不同材料制得的LED響應時間各不相同29LED電特性C-V特性LED的芯片pn結面積大小不一，LED光特性發光強度是表征發光器件發光強弱的重要性能。LED大量應用要求是圓柱、圓球封裝，由于凸透鏡的作用，故都具有很強指向性：位于法向方向光強最大，其與水平面交角為90°。當偏離正法向不同θ角度，光強也隨之變化。發光強度隨著不同封裝形狀而強度依賴角方向。發光強度的角分布θ是描述LED發光在空間各個方向上光強分布。它主要取決于封裝的工藝，透鏡的材料，透鏡的曲率，芯片周圍的反光杯。30LED光特性發光強度是表征發光器件發光強弱的重要性能。LELED光特性31LED光特性31LED光特性發光峰值波長及其光譜分布LED的光譜特性參數主要包括峰值發射波長、光譜輻射帶寬和光譜功率分布等。單色LED的光譜為單一波峰，特性以峰值波長和帶寬表示，而白光LED的光譜由多種單色光譜合成。LED的光譜特性都可由光譜功率分布表示，而由LED的光譜功率分布還可計算得到色度參數。LED發光強度或光功率輸出隨著波長變化而不同，繪成一條分布曲線——光譜分布曲線。當此曲線確定之后，器件的有關主波長、純度等相關色度學參數亦隨之而定。LED的光譜分布與制備所用化合物半導體種類、性質及pn結結構（外延層厚度、摻雜雜質）等有關，而與器件的幾何形狀、封裝方式無關。32LED光特性發光峰值波長及其光譜分布32LED光特性發光峰值波長及其光譜分布如圖1藍光InGaN/GaN發光譜峰λp=460～465nm2綠光GaP:N發光譜峰λp=550nm3紅光GaP:Zn-O發光譜峰λp=680～700nm4紅外GaAs發光譜峰λp=910nm5Si光敏光電管通常作光電接收用6標準鎢絲燈33LED光特性發光峰值波長及其光譜分布33LED光特性峰值波長：無論什么材料制成的LED，都有一個相對光強度最強處（光輸出最大），與之相對應有一個波長，此波長叫峰值波長，用λp表示。只有單色光才有λp波長。譜線寬度：在LED譜線的峰值兩側±△λ處，存在兩個光強等于峰值（最大光強度）一半的點，此兩點分別對應λp-△λ，λp+△λ之間寬度叫譜線寬度，也稱半功率寬度或半高寬度。主波長：有的LED發光不單是單一色，即不僅有一個峰值波長；甚至有多個峰值，并非單色光。為此描述LED色度特性而引入主波長。主波長就是人眼所能觀察到的，由LED發出主要單色光的波長。單色性越好，則λp也就是主波長。如GaP材料可發出多個峰值波長，而主波長只有一個，它會隨著LED長期工作，結溫升高而主波長偏向長波。34LED光特性峰值波長：無論什么材料制成的LED，都有一個相對LED的光學特性——中心波長峰值波長質心波長35LED的光學特性——中心波長峰值波長質心波長35LED光特性光通量是表征LED總光輸出的輻射能量，它標志器件的性能優劣。光通量為LED向各個方向發光的能量之和，它與工作電流直接有關。隨著電流增加，LED光通量隨之增大?？梢姽釲ED的光通量單位為流明（lm）。LED向外輻射的功率——光通量與芯片材料、封裝工藝水平及外加恒流源大小有關。36LED光特性光通量是表征LED總光輸出的輻射能量，它標志器件總光通量的測量——積分球法積分球法使用積分球將使LED總通量的測量更加簡單。帶有兩個入射孔和一個于探測器的出射孔的積分測量可對待測LED的自吸進行修正。37總光通量的測量——積分球法積分球法37LED光特性發光效率LED效率有兩種

內部效率：pn結附近由電能轉化成光能的效率。內部效率只用來分析和評價芯片優劣的特性

外部效率：輻射到外部的效率。發光效率：輻射出光能量（發光量）與輸入電能之比量子效率η=發射的光子數/pn結載流子數流明效率：LED的光通量/外加耗電功率流明效率是評價具有外封裝LED特性，LED的流明效率高指在同樣外加電流下輻射可見光的能量較大，故也叫可見光發光效率。理論計算中，最大的流明下來率為628lm/W。同此相比，LED未來的發展前景很廣闊。38LED光特性發光效率38LED光特性幾種常見色光的效率對比39LED光特性幾種常見色光的效率對比39LED光特性品質優良的LED要求向外輻射的光能量大，向外發出的光盡可能多，即外部效率要高.LED向外發光僅是內部發光的一部分，總的發光效率應為η=ηiηcηe，ηi向為p、n結區少子注入效率ηc為在勢壘區少子與多子復合效率ηe為外部出光（光取出效率）效率。40LED光特性品質優良的LED要求向外輻射的光能量大，向外發出LED光特性由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。當芯片發出光在晶體材料與空氣界面時（無環氧封裝）若垂直入射，被空氣反射，反射率為（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鑒于晶體本身對光有相當一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。41LED光特性由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。當芯片發出LED光特性如何提高外部出光效率ηe？1.用折射率較高的透明材料覆蓋在芯片表面2.把芯片晶體表面加工成半球形3.用Eg大的化合物半導體作襯底以減少晶體內光吸收。有人曾經用n=2.4~2.6的低熔點玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且熱塑性大的作封帽，可使紅外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。42LED光特性如何提高外部出光效率ηe？42LED光特性發光亮度亮度是LED發光性能又一重要參數，具有很強方向性。其正法線方向的亮度，指定某方向上發光體表面亮度等于發光體表面上單位投射面積在單位立體角內所輻射的光通量，單位為cd/m2或Nit。LED亮度與外加電流密度有關，電流密度增加發光亮度也近似增大。LED亮度還與環境溫度有關，環境溫度升高，復合效率下降，發光亮度減小。當環境溫度不變，電流增大足以引起pn結結溫升高，溫升后，亮度呈飽和狀態。43LED光特性發光亮度43LED光特性老化：LED發光亮度隨著長時間工作而出現光強或光亮度衰減現象。器件老化程度與外加恒流源的大小有關。外加恒流源越大老化越快。壽命：通常把亮度降到初始亮度一般所經歷的時間稱為二極管的壽命。測量方法：給LED通以一定恒流源，點燃103~104小時后，先后測得BO，Bt=1000~10000，代入Bt=BOe-t/τ求出τ；再把Bt=1/2BO代入，可求出壽命t。長期以來總認為LED壽命為106小時，這是指單個LED在e=20mA下。隨著功率型LED開發應用，國外學者認為以LED的光衰減百分比數值作為壽命的依據。如LED的光衰減為原來35%，壽命＞6000h。44LED光特性老化：LED發光亮度隨著長時間工作而出現光強或光LED熱學特性LED的光學參數與pn結結溫有很大的關系。一般工作在小電流IF＜10mA，或者10~20mA長時間連續點亮LED溫升不明顯。若環境溫度較高，LED的主波長或λp就會向長波長漂移，BO也會下降，尤其是點陣、大顯示屏的溫升對LED的可靠性、穩定性影響應專門設計散射通風裝置。LED的主波長隨溫度關系可表示為λp（T′）=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃由式可知，每當結溫升高10℃，則波長向長波漂移1nm，且發光的均勻性、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用散熱好的燈具外殼或專門通用設備、確保LED長期工作。45LED熱學特性LED的光學參數與pn結結溫有很大的關系。一般LED熱學特性LED測量的環境溫度一般為Tamb＝25oC。隨著溫度的增加，LED波長的中心會發生藍移或紅移隨著溫度的增加，LED的光強將會減小46LED熱學特性LED測量的環境溫度一般為Tamb＝25oC。LED熱學特性47LED熱學特性47LED熱學特性48LED熱學特性48LED散熱結構LED熱學特性49LED散熱結構LED熱學特性49LED的重要參數釋疑

1.正向工作電流If：它是指發光二極體正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇IF在0.6·IFm以下。

2.正向工作電壓VF：參數表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時測得的。發光二極體正向工作電壓VF在1.4～3V。在外界溫度升高時，VF將下降。

3.V-I特性：發光二極體的電壓與電流的關系，在正向電壓正小于某一值（叫閾值）時，電流極小，不發光。當電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發光。

4.發光強度IV：發光二極體的發光強度通常是指法線（對圓柱形發光管是指其軸線）方向上的發光強度。若在該方向上輻射強度為（1/683）W/sr時，則發光1坎德拉（符號為cd）。由于一般LED的發光二強度小，所以發光強度常用燭光(坎德拉,mcd)作單位。

5.LED的發光角度：-90°-+90°

6.光譜半寬度Δλ:它表示發光管的光譜純度。

7.半值角θ1/2和視角：θ1/2是指發光強度值為軸向強度值一半的方向與發光軸向（法向）的夾角。

8.全形：根據LED發光立體角換算出的角度，也叫平面角。

9.視角：指LED發光的最大角度，根據視角不同，應用也不同，也叫光強角。

10.半形：法向0°與最大發光強度值/2之間的夾角。嚴格上來說，是最大發光強度值與最大發光強度值/2所對應的夾角。LED的封裝技術導致最大發光角度并不是法向0°的光強值，引入偏差角，指得是最大發光強度對應的角度與法向0°之間的夾角。

11.最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。

12.最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，發光二極體可能被擊穿損壞。

13.工作環境topm:發光二極體可正常工作的環境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發光二極體將不能正常工作，效率大大降低。

14.允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發熱、損壞。50LED的重要參數釋疑1.正向工作電流If：它是指發光LED照明應用51LED照明應用51

LED應用1、顯示屏、交通訊號顯示光源的應用：LED燈具有抗震耐沖擊、光響應速度快、省電和壽命長等特點，廣泛應用于各種室內、戶外顯示屏，分為全色、三色和單色顯示屏，全國共有100多個單位在開發生產。交通信號燈主要用超高亮度紅、綠、黃色LED,因為采用LED信號燈既節能，可靠性又高，所以在全國范圍內，交通信號燈正在逐步更新換代，而且推廣速度快，市場需求量很大，是個很好的市場機會。

2、汽車工業上的應用汽車用燈包含汽車內部的儀表板、音響指示燈、開關的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側燈以及頭燈等。汽車用白熾燈不耐震動撞擊、易損壞、壽命短，需要經常更換。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈。由于LED響應速度快,可以及早提醒司機剎車，減少汽車追尾事故，在發達國家，使用LED制造的中央后置高位剎車燈已成為汽車的標準件，美國HP公司在1996年推出的LED汽車尾燈模組可以隨意組合成各種汽車尾燈。此外，在汽車儀表板及其他各種照明部分的光源，都可用超高亮度發光燈來擔當，所以均在逐步采用LED顯示。我國汽車工業正處于大發展時期，是推廣超高亮度LED的極好時機。近幾年內會形成年產10億元的產值，5年內會形成每年30億元的產值。52LED應用1、顯示屏、交通訊號顯示光源的應用：LED燈具有LED應用3、LED背光源：以高效側發光的背光源最為引人注目，LED作為LCD背光源應用，具有壽命長、發光效率高、無干擾和性價比高等特點，已廣泛應用于電子手表、手機、BP機、電子計算器和刷卡機上，隨著便攜電子產品日趨小型化，LED背光源更具優勢，因此背光源制作技術將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發展。LED是手機關鍵器件，一部普通手機或小靈通約需使用10只LED器件，而一部彩屏和帶有照相功能的手機則需要使用約20只LED器件?，F階段手機背光源用量非常大，一年要用35億只LED芯片。目前我國手機生產量很大，而且大部分LED背光源還是進口的，對于國產LED產品來說，這是個極好的市場機會。

4、LED照明光源：早期的產品發光效率低，光強一般只能達到幾個到幾十個mcd，適用在室內場合，在家電、儀器儀表、通訊設備、微機及玩具等方面應用。目前直接目標是LED光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已從局部應用領域開始發展。日本為節約能源，正在計劃替代白熾燈的發光二極管項目(稱為"照亮日本")，頭五年的預算為50億日元，如果LED替代半數的白熾燈和熒光燈，每年可節約相當于60億升原油的能源,相當于五個1.35×106kW核電站的發電量，并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產生，改善人們生活居住的環境。我國也于2004年投資50億大力發展節能環保的半導體照明計劃。

LED應用53LED應用3、LED背光源：以高效側發光的背光源最為引5、其它應用例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時內置的LED會閃爍發光，僅溫州地區一年要用5億只發光二極管；利用發光二極管作為電動牙刷的電量指示燈，據國內正在投產的制造商介紹,該公司已有少量保健牙刷上市，預計批量生產時每年需要3億只發光燈；正在流行的LED圣誕燈，由于造型新穎、色彩豐富、不易碎破以及低壓使用的安全性，近期在香港等東南亞地區銷勢強勁，受到人們普遍的歡迎，正在威脅和替代現有電泡的圣誕市場。

6、家用室內照明的LED產品越來受人歡迎，LED筒燈，LED天花燈，LED日光燈等家居照明，已悄悄地進入家庭！LED應用545、其它應用例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時內置的LEDLED應用效果55LED應用效果55LED應用效果HighPressureSodiumLED56LED應用效果HighPressureSodiumLEDLED應用效果57LED應用效果57優勢在于：1.LED路燈本身具有光的指向性，對光照射面的均勻度可控，理論上可以做到在目標區域內完全均勻，沒有光的漫射，這也能避免傳統光源“燈下亮”現象中的光浪費，保證光效；2.LED作為點光源，通過合理設計，很大程度上可以直接解決傳統球狀光源必須依靠光發射來解決的二次取光及光損耗問題，其獨特的二次光學設計，將LED路燈的光照射到所需照明的區域，進一步提高了光照效率，達到節能目的；

3、LED的光源效率目前已達100lm/W，而且還有很大的發展空間，理論值能達到250lm/W。而高壓鈉燈的發光效率是隨功率增加才有所增加，因此，總體光效LED路燈比高壓鈉燈強；

4、LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高，高壓鈉燈顯色指數只有23左右，而LED路燈顯色指數可達到75以上，從視覺心理角度考慮，達到同等亮度，LED路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低20%以上(參照英國道路照明標準)；而且，在中間視覺水平下，人眼在高色溫環境里比低色溫環境更容易辨別事物，避免了某些危險狀態的發生；5、LED路燈的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍達到道路使用照度要求，因此，LED路燈在使用功率的設計上可以比高壓鈉燈低；6.色溫可選，LED路燈可以自動調光，能實現在滿足不同時段、不同場合照明要求，最大可能的降低功率，節省電能，提高效率；7、LED是低壓直流器件，驅動單顆LED的電壓為安全電壓，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。直流的特點使LED特別適合與太陽能、風電進行結合；還具有質量可靠，適合于易變、易震的環境；壽命長，理論壽命能使用5萬小時以上；可以進行頻繁的開關而不用擔心其損壞；安裝簡便；散熱控制出色；技術進步空間依然很大等優勢。LED應用于路燈有先天優勢和劣勢58優勢在于：LED應用于路燈有先天優勢和劣勢58但是不少專家學者認為LED作為路燈來取代高壓鈉燈在技術上還不成熟，主要認為其劣勢(影響路燈推廣應用的因素)有：

當前價格還太高，無法普及，當前同等照度設計的LED光源價格大約相當于傳統光源的4倍(不過在路燈產品中，光源部分占總成本并不高，所以在工程安裝中的成本提高比例也不會太高，應用的空間還是比較大的)，在民用中難以承受。當前設計和制造標準比較混亂，損壞比例高，影響了LED的壽命優勢。某些LED產品的發光效率無法和高壓鈉燈相比LED的照射過于集中，其照射的均勻度差；劣質LED路燈產品充斥市場，光衰嚴重，壽命不長；LED路燈本身自重過重，不利于安裝，防風；LED應用于路燈有先天優勢和劣勢59但是不少專家學者認為LED作為路燈來取代高壓鈉燈在技發光效率問題目前來說，LED的發光效率從數字上來看的確不如高壓鈉燈。LED現在的光效一般在65~75lm/w，而且隨著技術的發展，LED的光效每年都在提高，而高壓鈉燈可以達到125lm/w。但是，高壓鈉燈的光譜比較集中于黃色，它的色溫比較低，只有2000~2500K，而LED的色溫較高，可以達到3500~4500K以上。另外高壓鈉燈的光線是向四處發射的，有很大一部分光無法到達路面。還有，高壓鈉燈的顯色指數差，只有23左右，感覺昏暗；而LED的顯色指數高，可以達到75~80。路面明亮，感覺舒適。所以從實際的發光效果來看，LED反而可以比高壓鈉燈高出很多。135W的LED可以取代250W的高壓鈉燈，或300W的水銀燈。135W的LED，其輸出光通量大約只有7020流明(經過二次光學設計，會有所損失)，到達路面時的流明數仍為6500流明，而路面的平均照度可以達到16Lux(12m高桿)。250W高壓鈉燈的輸出光通量為20，000流明。但到達路面的流明數就只有7000流明。路面的照度大約為30~40Lux，由于顯色系數的差別，LED的照度修正系數為2.35倍，高壓鈉燈的修正系數為0.94倍。所以135W的LED經過修正以后地面的照度為37.6Lux，而高壓鈉燈的修正后的照度為28.2~37.6。二者相當。所以，135W的LED可以取代250W的高壓鈉燈，LED可以節能1.85倍，節能效率約為50%。60發光效率問題目前來說，LED的發光效率從數字上來看的確不如高LED照明技術介紹61LED照明技術介紹61LED產品“貴”的三大原因

1.國內企業沒有核心技術LED行業的上游的絕大部分核心專利被國外的廠商所掌握。目前，我們沒有掌握核心技術，盡管我們LED應用產品制造能力在全球占到50%,份額占到50%,但利潤卻是最低的一環。LED芯片隨工藝、數量增長采用更大尺寸晶圓片制作工藝，會不斷的降低成本，近年來每年在20%速度降低，LED芯片價格因數中，要將光效的提升也計入價格降低中，同樣的價格購買了更好的產品。LED照明燈具的成本主要在LED芯片，只要芯片價格降下來，LED的流明單價能降到與現階段的節能燈相當，室內照明就自然遍地開花。LED芯片還大有降價空間。2.LED應用產品散熱難結構設計在燈具中大概占20%,一直以來中國勤勞人民都會定價很低，20%成本認為很合理，最大的問題是怎樣更有創新，設計更合理。散熱成本要維持在5%,實際散熱設計很簡單，把住兩個方向：一是，LED芯片與外散熱器件路徑越短越好，越短你的散熱設計就越好；二是，散熱阻力，就是要有足夠的散熱傳導路徑同時也要有足夠的‘散熱道路’.這部分成本主要在結構，用于散熱成本并不多。3.LED應用電源管理電源是LED燈具最薄弱的環節，嚴重滯后LED燈具發展，品質有待提高。現在設計占燈具成本的20%左右，有些高。隨著技術發展電源大概在5-10%最為合理。LED成本高，其實是相對目前其他光源來說，作為20世紀90年代才發明藍光LED,從而導致LED白光得以實現的LED行業而言，其實現在的成本并不高。尤其是LED環保、節能、不含汞，而且每季度LED燈具的價格都在往下滑，相信一定可以在較短的時間內達到人們能夠接受的水平。62LED產品“貴”的三大原因1.國內企業沒有核心技術6LED照明技術攻關——提高光通量光通的提高還需要從大功率的LED的外延技術、芯片工藝等基礎層次進一步提升。目前，國內外制作白光LED的方法是先將LED芯片放置在封裝的基片上，用金絲進行鍵合，然后在芯片周圍涂敷YAG熒光粉，再用環氧樹脂包封。樹脂既起保護芯片的作用又起到聚光鏡的作用。從LED芯片發射出的藍色光射到周圍的熒光粉層內經多次散亂的反射、吸收，最后向外部發出。LED(藍)的光譜線的峰值在465nm處，半值寬為30nm。LED發出的部分藍色光激發黃色的YAG熒光粉層，使其發出黃色光(峰值為555nm)，一部分藍色光直接或反射后向外發出，最終達到外部的光為藍黃二色光，即白光。芯片倒裝技術(FlipChip)可以得到比傳統的LED芯片封裝技術更多的有效出光。但是如果不在芯片的發光層的電極下方增加反射層來反射出浪費的光能，則會造成約8%的光損失。所以底板材料上必須增加反射層。芯片側面的光也必須利用熱沉的鏡面加以反射，增加器件的出光率。而且在倒裝芯片的藍寶石襯底(Sapphire)與環氧樹脂導光結合面間應加上一層硅膠材料以改善芯片出光的折射率。經過光學封裝技術的改善，可以大幅度的提高大功率LED器件的出光率(光通量)。63LED照明技術攻關——提高光通量光通的提高還需要從大功率的LLED照明技術攻關——二次配光設計

LED照明器具進行優化設計，提高LED的使用質量。因此研究大功率LED光源二次光學配光設計，滿足大面積投光和泛光照明配光需求尤為迫切。通過二次光學設計技術，設計外加的反射杯與多重光學透鏡及非球面出光表面，可以提高器件的取光效率。傳統光源照射方向為360°，燈具依靠反射器將大部分光線反射到特定方位，只有40%左右的光是直接透過玻璃罩到達路面的，其他的光是通過燈具反射器再投射出燈具的，燈具的反射器的效率一般僅為50%~60%，所以有60%左右的光輸出在燈具內，是在損失了30%~40%后再投射到路面上的。光源光輸出的很大一部分被限制在燈具內部發熱消耗掉。LED燈的絕大部分光線都是前射光，可以實現>95%的光效，這是LED區別于其他光源的重要特性之一，如果不能將這一特性很好利用，會使LED的優勢大打折扣。大多數大功率LED燈由于是多個LED芯片拼裝，要將這么多光源照到不同方向，我們充分發揮芯片整體封裝的特點，采用透鏡加以解決，通過光學設計，根據不同需要，配備不同凸面曲線，依靠透鏡來將光線分配到不同方向，保證出光角度大的可以達到120°～160°，小的可以將光線聚集在30°以內，透鏡一旦定型，在生產工藝保證的前提下，同種燈具的配光特性也就達到了一致。完全可以通過經過多次試制，不斷地總結經驗，能夠使LED路燈達到道路照明標準要求的蝙蝠翼光型。目前隧道燈、路燈和一般照明燈已達到各自應用場所的照明要求。64LED照明技術攻關——二次配光設計LED照明器具進行優化設LED照明技術攻關——散熱技術散熱是LED路燈需要重點解決的問題。眾所周知，LED是個光電器件，其工作過程中只有15%～25%的電能轉換成光能，其余的電能幾乎都轉換成熱能，使LED的溫度升高。在大功率LED中，散熱是個大問題。例如，1個10W白光LED若其光電轉換效率為20%，則有8W的電能轉換成熱能，若不加散熱措施，則大功率LED的器芯溫度會急速上升，當其結溫(TJ)上升超過最大允許溫度時(一般是150℃)，大功率LED會因過熱而損壞。因此在大功率LED燈具設計中，最主要的設計工作就是散熱設計。由于LED路燈亮度要求高，使用環境比較苛刻，如果散熱解決不好，會迅速導致LED老化，穩定性降低。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈，由于技術成熟，散熱控制的很好，即使工作5000小時，光衰仍然很小。以目前的技術，相同條件下的大功率LED路燈，如果散熱解決不好，光衰會很大。目前LED路燈的散熱方式主要有：自然對流散熱、加裝風扇強制散熱、熱管、回路熱管散熱和均溫板散熱等。加裝風扇強制散熱方式系統復雜、可靠性低，熱管和均溫板散熱方式成本較高。65LED照明技術攻關——散熱技術散熱是LED路燈需要重點解決的LED照明技術攻關——模組化LED路燈，最終會選擇模塊化安裝及維修?，F在路面用的最多的高壓鈉燈，內部的鎮流器等部件不容易損壞，大部分不亮的原因是光源損壞，維修的方式只要更換光源即可。一個熟練的操作工人，完全可以個人進行高臺操作。但是，LED路燈，內部的部件很多，除了光源(芯片)，其他各個部分損壞都會導致芯片不亮。所以，在現場，無法立刻斷定LED路燈損壞的原因。如果LED路燈不亮，需要把LED路燈摘下運回工廠進行各項檢測。這樣更換LED路燈的方式顯得非常繁瑣。LED路燈的發展最終版本，就是發展成為模塊化。光源、電氣等之間全部是按照插接進行更換，這樣，一個熟練的工人，也完全能獨立進行判斷損壞的原因并進行現場維修。66LED照明技術攻關——模組化LED路燈，最終會選擇模塊化安怎么樣才算是優質光源和先進的照明技術優質光源應體現以下四點：1、燈發出的光為全色光；2、燈光光譜成分中沒有紫外光和紅外光；3、光的色溫應貼近自然光；4、燈光為無頻光。先進的照明技術應體現以下四點：1、眩光是否小2、照膽是否高3、照度分布是否均勻4、觀賞功能是否強怎么樣才算是優質光源和先進的照明技術室內綠色照明解決方案解決頻繁換燈，減少維護時間及費用；解決居高不下的電費支出，輕松用電；解決因燈具產生的熱量，影響環境溫度，提高生活工作環境質量；解決傳統燈具有毒氣體排放，保證身體健康；68室內綠色照明解決方案解決頻繁換燈，減少維護時間及費用；68LED驅動電源九大性能特點要求

根據電網的用電規則和LED驅動電源的特性要求，在選擇和設計LED驅動電源時要考慮到以下九大性能特點要求：1．高可靠性，特別像LED路燈的驅動電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費也大。2．高效率，LED是節能產品，驅動電源的效率要高。因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發熱量就小，也就降低了燈具的溫升，可以延緩LED的光衰。3．高功率因素，功率因素是電網對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網產生較嚴重的污染。4．驅動方式，現在通行的有兩種：一種是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會略高一點。另一種是直接恒流供電，LED串聯或并聯運行。它的優點是成本低一點，但靈活性差，還要解決某個LED故障，不影響其他LED運行的問題。多路恒流輸出供電方式，也許是以后的主流方向。5．浪涌保護，LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈，由于電網負載的啟甩和雷擊的感應，從電網系統會侵入各種浪涌，有些浪涌會導致LED的損壞。因此LED驅動電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。6．保護功能，除了常規的保護功能，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過高。7．防護方面，燈具外安裝型，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。8．驅動電源的壽命要與LED的壽命相適配。9．要符合安規和電磁兼容的要求。隨著LED的應用日益廣泛，LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。

69LED驅動電源九大性能特點要求根據電網的用電規則和LELED封裝技術介紹1.擴晶：把排列的密密麻麻的晶片弄開一點便于固晶。2.固晶：在支架底部點上導電/不導電的膠水(導電與否視晶片是上下型PN結還是左右型PN結而定）然后把晶片放入支架里面。3.短烤：讓膠水固化焊線時晶片不移動。4.焊線：用金線把晶片和支架導通。5.前測：初步測試能不能亮。6.灌膠：用膠水把芯片和支架包裹起來。7.長烤：讓膠水固化。8.后測：測試能亮與否以及電性參數是否達標。9.分光分色把顏色和電壓大致上一致的產品分出來。10.包裝。70LED封裝技術介紹1.擴晶：把排列的密密麻麻的晶片弄開一點便LED焊接技術要求及操作注意事項1、生產時一定要戴防靜電手套，防靜電手腕，電烙鐵一定要接地，嚴禁徒手觸摸白光LED的兩只引線腳。因為白光LED的防靜電為100V,而在工作臺上工作濕度為60%-90%時人體的靜電會損壞發光二極體的結晶層，工作一段時間后（如10小時）二極體就會失效（不亮），嚴重時會立即失效。2、焊接溫度為260℃，3秒。溫度過高，時間過長會燒壞芯片。為了更好地保護LED,LED膠體與PC板應保持2mm以上的間距，以使焊接熱量在引腳中散除。3、LED的正常工作電流為20mA,電壓的微小波動（如0.1V）都將引起電流的大幅度波動（10%-15%）。因此，在電路設計時應根據LED的壓降配對不同的限流電阻，以保證LED處于最佳工作狀態。電流過大，LED會縮短壽命，電流過小，達不到所需光強。一般在批量供貨時會將LED分光分色，即同一包產品里的LED光強、電壓、光色都是的，并在分光色表上注明。71LED焊接技術要求及操作注意事項1、生產時一定要戴防靜LED透鏡填充硅膠過程

1、基材表面應該清潔干燥。可以加熱去除基材表面的濕氣；可以用石腦油、甲基乙基酮肟（MEK）或其它合適的溶劑清洗基材表面。不應該使用對基材有溶解或腐蝕的溶劑，不應該使用有殘留的溶劑。2、按照推薦的混合比例——A:B=1:1（重量比），準確稱量到清潔的玻璃容器中，并充分混合均勻。使用高速的攪拌設備混合時，高速攪拌產生的熱量有可能使膠的溫度升高，從而縮短使用時間。3、在10mmHg的真空下脫出氣泡。一般在分配封裝材料之前脫出氣泡。根據需要在分配后也可以增加脫氣泡的程序。4、為保證膠料的可操作性，A、B混合后請在60分鐘內用完。5、最佳固化條件為在25℃下固化，3-4小時開始固化，完全固化需要24小時；亦可在50℃加熱60min固化。當固化溫度低于25℃時，適當延長固化時間或者提高固化溫度有助于產品的完全固化。

72LED透鏡填充硅膠過程1、基材表面應該清潔干燥?？梢约訜酟ED檢測設備的發展推測

LED產業的發展對LED檢測設備提出了更多要求，使檢測設備研發呈現以下趨勢：（1）檢測向LED產業鏈上游和配套產業拓展,LED產業鏈較長，包括上游外延生長、中游芯片制造和下游芯片封裝和應用產品制造，配套產業包括單晶硅、熒光粉、驅動電路等?，F有的LED檢測設備，主要針對LED產業鏈的中下游，尤其是LED在線檢測設備僅針對LED芯片封裝，遠遠不能滿足實際檢測需求。針對上游外延生長和配套產業的實驗室檢測設備以及針對LED芯片、LED封裝（大功率等）、LED模塊、LED應用產品的在線檢測設備成為LED檢測設備企業研發的關注點。據悉，杭州遠方光電已完成大功率LED全自動在線檢測設備的樣機試驗，開始著手LED芯片和LED應用產品在線檢測設備的研制，有望較快投入量產。

（2）LED標準體系不斷完善，檢測設備專業化程度更高,LED產業標準體系尚未完善，相關標準缺失，一直是制約LED產業快速發展的突出問題。近幾年，國際照明委員會（CIE）、美國、歐盟、日本和我國都在加緊LED標準化研究，因此，LED檢測設備不斷專業化更是大勢所趨。對傳統照明光電檢測設備稍加改變以形成的較為低端的LED檢測設備，必將被市場淘汰。

73LED檢測設備的發展推測LED產業的發展對LED檢測燈具知識燈具大體上由電光源、燈座和電子元器件三大部分構成。燈具的分類如下所示：1.按采用的電光源分類；白熾燈具、熒光燈具、高壓氣體放電燈具；2.按燈具配光分類；直接照明型、半直接照明型、全漫射式照明型、半間接照明型、間接照明型；3.按照在建筑物上安裝情況分類；吸頂燈、吊燈、發光頂棚、壁燈、可移式燈具；4.按燈具使用場所分類；民用燈、建筑燈、工礦燈、車用燈、船用燈、舞臺燈；5.按綜合方法分類；民用建筑燈具、工礦燈具、公共場所燈具、船用燈具、水面山下燈具、航空燈具、陸上交通燈具、農用燈具、軍用燈具、防爆燈具、醫療燈具、攝影燈具、舞臺燈；74燈具知識燈具大體上由電光源、燈座和電子元器件三大部分構成。7燈管型號中的T后面數字的意義“T”，其實就是代表燈管的直徑。每一個“T”就是1/8英寸，1英寸等于25.4毫米，其數字對應如下T12直徑38.1mm

T10直徑31.8mm

T8直徑25.4mm

T5直徑16mm

T4直徑12.7mm

T3.5直徑11.1mm

T2直徑6.4mm

理論上，越細的燈管效率越高，也就是說相同瓦數發光越多。實際使用中，細的燈管容易隱蔽，使用場合也靈活，這也就是為什么T5、T4光管得到設計師們青睞。但是，越細的燈管啟動越困難，所以發展到了T5燈管的時候，必須采用電子鎮流器來啟動。為了節約成本，T5、T4都采用了微型支架的形式出售，就是鎮流器含在支架的微型空間里面，這種鎮流器的效率和質量一般都不大好，導致應該很高效率的燈管反而不如常規的T8燈管亮，壽命方面也有點打折。盡管如此，細管的誘惑還是很大，T5、T4燈管的銷量越來越大了。

具體到T5和T4的不同，我先總結幾點：1、直徑不同，16mmVS13mm；2、亮度不同，理論上應該是T4效率高，但由于鎮流器的品質問題，現在很多T4都不如T5來得亮；3、壽命和穩定性不同，T4不如T5成熟，所以目前壽命比T5要稍微短一些；75燈管型號中的T后面數字的意義“T”，其實就是代表燈管的直徑。謝謝76謝謝76演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！綠色環保低碳節能LED基礎知識培訓青島金瑞德電子科技有公司銷售部綠色環保低碳節能LED基礎知識培訓目錄LED照明基本知識LED照明特性LED照明應用LED照明技術介紹79目錄LED照明基本知識2LED照明基本知識80LED照明基本知識3LED基礎知識81LED基礎知識4LED發光的原理LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量。光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結材料決定的。82LED發光的原理LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片白光LED產生----單芯片InGaN(藍)/YAG熒光粉這是一種目前較為成熟的產品。這些產品采用芯片倒裝結構,提高發光效率和散熱效果。熒光粉涂覆工藝的改進,可將色均勻性提高10倍。實驗證明,電流和溫度的增加使LED光譜有些藍移和紅移,但對熒光光譜影響并不大。壽命實驗結果也較好。InGaN(藍)/紅熒光粉+綠熒光粉色溫可達到3000K-6000K,Ra達到82-87,。InGaN(紫外)/(紅+綠+藍)熒光粉此類白光LED,其Ra大于等于90,但發光效率還不夠理想83白光LED產生----單芯片InGaN(藍)/YAG熒光粉6白光LED產生----單芯片84白光LED產生----單芯片7白光LED產生----雙芯片雙芯片可由藍LED+黃LED、藍LED+黃綠LED以及藍綠LED+黃LED制成,此種器件成本比較便宜,但由于是兩種顏色LED形成的白光,顯色性較差,只能在顯色性要求不高的場合使用。

85白光LED產生----雙芯片8白光LED產生----多芯片(藍色+綠色+紅色)LED這種通過RGB方法合成白光這種方法主要的問題是綠光的轉換效率底，所以總體的效率不高。同時三種顏色的LED的正向電壓和光輸出不同，兩外它們的溫度特性和光維持特性也不相同，因而對電路的要求也比較高。86白光LED產生----多芯片9照明發展史87照明發展史10按時代劃分

第一代，第二代，第三代光源分別是什么燈？

按時代劃分，白熾燈為電氣照明的第一代光源，普通熒光燈為第二代光源，除普通熒光燈外其它氣體放電燈為第三代光源，第三代光源為高強度氣體放電燈，簡稱為HID（HighlutensityDischange）燈。LED照明被稱為第四代新型綠色光源。88按時代劃分

第一代，第二代，第三代光源分別是什么燈？光的定義是什么？光有哪幾種？

定義：光是屬于一定波長范圍內的一種電磁輻射。分類：可見光、紫外線、紅外線。89光的定義是什么？光有哪幾種？12LED的發展史1907年HenryJosephRound第一次觀察到場致發光現象。1936年GeorgeDestiau第一場使用場致發光這個術語。60年代初，試驗中，LED需要置放在液化氮中第一個商業LED僅僅只能發出不可見的紅外線，但是迅速應用于感光與光電領域。60年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發明了第一個可見的紅光LED70年代中，采用雙層磷化稼能夠發出黃色光。70年代末，LED出現綠色光。90年代中，LED最終出現藍色光。90年代末白光的LED開發成功目前LED已經可以發出紫外光。除此以外，LED的光通量也在與日俱增，最新的實驗室數據是186lm/W90LED的發展史1907年HenryJosephRoundLED發展計劃美國LED行業的預測91LED發展計劃美國LED行業的預測14LED發展計劃世界各國政府LED發展計劃92LED發展計劃世界各國政府LED發展計劃15LED分類

1、按發光管發光顏色分，按發光管發光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等另外，有的發光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據發光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發光二極管和達于做指示燈用。

2、按發光管出光面特征分，按發光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發光二極管記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。由半值角大小可以估計圓形發光強度角分布情況。從發光強度角分布圖來分有三類：（1）高指向性。一般為尖頭環氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。（2）標準型。通常作指示燈用，其半值角為20°～45°。（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為45°～90°或更大，散射劑的量較大。

3、按發光二極管的結構分，按發光二極管的結構分有全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等結構。

4、按發光強度和工作電流分，按發光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發光強度100mcd）；把發光強度在10～100mcd間的叫高亮度發光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發光管相同）。除上述分類方法外，還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。93LED分類1、按發光管發光顏色分，按發光管發光顏色分，9417LED照明相關知識

光通量：光源單位時間內發出的光量稱為光能量，光通量用符號Φ表示，單位是lm（流明），由于人眼對不同波長的電磁波具有不同的靈敏度，我們不能直接用光源的輻射功率或輻射通量來衡量光能量，必須采用以人眼對光的感覺量為基準的單位----光通量來衡量。光通量是說明某一光源向四周空間發射出的總光能量，不同光源發出的光通量在空間的分布是不同的。發光強度：發光強度的單位為坎德拉，符號為cd，它表示光源在某單位球面度立體角(該物體表面對點光源形成的角)內發射出的光通量。1cd=1lm/1sr（sr：立體角的球面度單位）。光照度：每單位面積上受到的光通量數，單位是lx（勒克）。發光效率：指一個光源所發出的光通量與該光源所消耗的電功率之比。顯色性：指光源的光照射在物體上所產生的客觀效果。色表：人眼直接觀察光源時所看到的顏色。95LED照明相關知識光通量：光源單位時間內發出的光量稱為光能LED照明相關知識雙擊添加色溫：當光源所發出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時，黑體的溫度就稱為該光源的色溫，用絕對溫度K（開爾文，開氏度=攝氏度+273.15）表示，由于人們是用與光源的色度相近或近似的完全輻射體的絕對溫度來描述光源的色表，因此光源的色表又稱為光源的色溫。藍白色的光源色溫高，黃紅色的光源色溫低。顯色指數：光源的顯色指數是對光源顯色性的評價，原則上，人造光線應與自然光線相同，使人的肉眼能正確辨別事物的顏色，當然，這要根據照明的位置和目的而定。顯色性（Ra）是指事物的真實顏色（其自身的色澤）與某一標準光源下所顯示的顏色關系。Ra值的確定，是將DIN6169標準中定義的8種測試顏色在標準光源和被測試光源下做比較，色差越小則表明被測光源顏色的顯色性越好。Ra值為100的光源表示，事物在其燈光下顯示出來的顏色與在標準光源下一致。1．忠實顯色，能正確表現物質本來的顏色，需使用顯色指數高的光源，其數值接近100，顯色性最好2．效果顯色，要鮮明的強調特定色彩，表現美的生活，可以利用加色法來加強顯色效果。如采用低色溫光源照射，能使紅色更鮮艷，采用中色溫光源照射，使藍色具有清涼感；采用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺。LED照明相關知識雙擊添加色溫：當光源所發出的光的顏色與黑體LED照明相關知識亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發光強度，單位：尼特（nit）同步性：兩個或兩個以上LED燈在不規定時間內能正常按程序設定的方式運行，一般指內控方式的LED燈，同步性是LED燈實現協調變化的基本要求。防護等級：IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級，由兩個數字所組成，第一個數字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級（分0-6級），第二個數字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度（分0-8級），數字越大表示其防護等級越高。大功率，指發光功率大，一般指0.5W，1W3W5W或更高的。光強與流明是比小功率的大，但同樣散熱也很大，現在大功率都是單顆應用，加很大的散熱片，室外照明、辦公照明多使用大功率；小功率，一般是0.06W左右的，手電、臺燈多使用小功率；97LED照明相關知識20LED照明相關知識波長：光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描述，這種數據叫波長。我們能見到的光的波長，范圍在380至780nm之間，單位：納米（nm）。光散不散，取決于LED的發光角度，有大角度小角度之分，小角度不散，大角度才散。LED的亮度：跟LED的發光角度有必然關系的，LED的角度越小它的亮度越高，沒有什么超亮不超亮的，如果是質量好的LED不管是哪家LED廠家生產的，亮度都差不多的，只是生產工藝不一樣，使用壽命略有不同，因為用的都是那幾家國外的LED芯片。如果是5MM的LED180度角的白光的LED，亮度只有幾百MCD，如果是15度角的亮度就要去到一萬多兩萬MCD的亮度了，亮度相差好幾十倍了，如果是用于照明用的，在戶外最好是用大功率的LED，亮度更高，單個功率有1W，3W，5W，還有的是用多個大功率組合成一個大功率的LED，功率到幾百都有。色溫和亮度沒關系，而亮度和流明值有關。98LED照明相關知識波長：光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描LED照明相關知識眩光：視野內有亮度極亮的物體或強烈的亮度對比，則可引起不舒適或造成視覺降低的現象，稱為眩光。眩光的產生在兩個原因：一是生理原因，一是燈具的原因。生理原因有：（1）由于高亮度的刺激，使瞳孔縮小；（2）由于角膜或晶狀體等眼內組織產生光散射，在眼內形成光幕；（3）由于視網膜受高亮度的刺激，使適應狀態破壞。燈具產生眩光的主要因素：（1）光源的亮度（亮度越高，眩光越顯著）（2）光源的位置（越接近視線，眩光越顯著）（3）光源外觀大小與數量（外觀面積越大，光源數目越多，眩光越顯著）（4）周圍的環境（環境亮度越暗，眼睛的適應亮度很低，眩光也就顯著）控制眩光的方法在兩種；（1）直接限制光源亮度或采用透光材料減弱眩光（2）用燈具保護角控制眩光99LED照明相關知識眩光：視野內有亮度極亮的物體或強烈的亮度對IP防護等級IP防護等級IP-65防護等級代碼防塵等級防水等級100IP防護等級IP防護等級IP-65防護等級代碼防塵等級防水等0無防護無特殊的防護1防止大于50mm之物體侵入防止人體因不慎碰到燈具內部零件防止直徑大于50mm之物體侵入2防止大于12mm之物體侵入防止手指碰到燈具內部零件3防止大于2.5mm之物全侵入防止直徑大于2.5mm的工具，電線或物體侵入4防止大于1.0mm之物體侵入防止直徑大于1.0的蚊蠅、昆蟲或物體侵入5防塵無法完全防止灰塵侵入，但侵入灰塵量不會影響燈具正常運作6防塵完全防止灰塵侵入防塵等級1010無防護無特殊的防護1防止大于50mm之物體侵防水等級0無防護無特殊的防護1防止滴水侵入防止垂直滴下之水滴2傾斜15度時仍防止滴水侵入當燈具傾斜15度時，仍可防止滴水3防止噴射的水侵入防止雨水、或垂直入夾角小于50度方向所噴射之水4防止飛濺的水侵入防止各方向飛濺而來的水侵入5防止大浪的水侵入防止大浪或噴水孔急速噴出的水侵入6防止大浪的水侵入燈具侵入水中在一定時間或水壓的條件下，仍可確保燈具正常運作7防止侵水的水侵入燈具無期限的沉沒水中在一定水壓的條件下，及可確保燈具正常運作8防止沉沒的影響102防水等級0無防護無特殊的防護25LED照明特性103LED照明特性26LED電特性LED是一個由半導體無機材料構成的單極性PN結二極管，它是半導體PN結二極管中的一種，其電壓-電流之間的關系稱為伏安特性。LED電特性參數包括正向電流、正向電壓、反向電流和反向電壓，LED必須在合適的電流電壓驅動下才能正常工作。通過LED電特性的測試可以獲得LED的最大允許正向電壓、正向電流及反向電壓、電流，此外也可以測定LED的最佳工作電功率。

104LED電特性LED是一個由半導體無機材料構成的單極性PN結二LED電特性

I-V特性是LED芯片性能主要參數。

I-V特性具有非線性、整流性質：單向導電性，即外加正偏壓表現低接觸電阻，反之為高接觸電阻。（1）正向死區（2）正向工作區（3）反向死區（4）反向擊穿區105LED電特性I-V特性是LED芯片性能主要參數。28LED電特性C-V特性LED的芯片pn結面積大小不一，使其結電容也不一C-V特性呈現二次函數關系是電容