《LED照明產品質量控制》

項目名稱：LED照明產品概況

專業名稱：光電技術應用

目錄31245照明發展歷程LED發光原理LED發展歷程LED產業鏈LED照明產品分類67知識產權現狀標準化戰略一、照明發展歷程原始文明社會--太陽光、月光，鉆木取火、篝火中世紀文明-------各種油燈、蠟燭一、照明發展歷程17世紀末至20世紀五十年代----電氣照明、白熾燈、熒光燈一、照明發展歷程愛迪生首次將白熾燈示眾1957年1月1日，紐約GE總部，左起：發明燈泡用軟鎢的WilliamCoolidge、時任GE電器總裁的RALPHJ.CORDINER、GE電器研發主管GUYSUITS。三人在一起試驗一個白熾燈泡，計劃讓燈泡亮一百年。20世紀六十年代初至今---節能LED照明技術一、照明發展歷程照明發展史2025/2/188半導體照明半導體照明產品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。

可見光光譜的波長范圍為380nm～760nm，是人眼可感受到的七色光——紅、橙、黃、綠、青、藍、紫，但這七種顏色的光都各自是一種單色光。在可見光的光譜中是沒有白色光的，因為白光不是單色光，而是由多種單色光合成的復合光，正如太陽光是由七種單色光合成的白色光，而彩色電視機中的白色光也是由三基色紅、綠、藍合成。白光LED第一種是利用“藍光技術”與熒光粉配合形成白光：藍光LED芯片激發黃色熒光粉產生白光；第二種是近紫外光LED芯片激發RGB三波長熒光粉來產生白光。第三種是多種單色光混合方法。使用兩個或兩個以上的互補的2色發光二極管或把3原色發光二極管做混合光而形成白光。實現白光LED的方法目前白光LED的三種主流實現方法1.藍光LED芯片+YAG黃光熒光粉描述：使用GaN基藍光芯片激發YAG熒光粉發出黃光，與剩余的藍光很合形成白光。優點：YAG熒光粉已經在熒光燈領域應用了許多年，工藝比較成熟，白光LED的結構相對簡單，技術趨于成熟，已經實現商品化，是目前制造白光Led的主流技術。。缺點：（1）藍光LED發光效率還不夠高。（2）短波長的藍光激發熒光粉產生黃光，存在能量損耗。（3）熒光粉與封裝材料隨著時間老化，導致色溫漂移。（4）不容易實現低色溫，顯色指數一般也不高。（5）功率型白光LED還存在空間色度均勻性等問題。2.近紫外線LED芯片+RGB熒光粉描述：像三基色節能燈那樣，發紫外光LED芯片和可被紫外光有效發射紅、綠、藍光的三基色熒光體有機結合組成白光LED。GaN芯片發射波長往短波移動，熒光粉的各色光來自單一或混合的熒光材料。優點：更容易獲得顏色一致的白光，因為顏色僅僅由熒光粉的配比決定，還可以獲得很高的顯色指數。缺點：（1）高效的功率型紫外光LED不容易制作；（2）用高能量的UV光子激發低能量的紅、綠、藍光子導致效率較低；（3）封裝材料在紫外光的照射下容易老化，壽命縮短；（4）存在紫外光泄露的安全隱患。3.RGB三基色合成白光描述：將RGB三色LED芯片封裝在單個器件內，通過分別調節三種顏色芯片的驅動電流改變三種色光的配比，可以獲得各種顏色的光，包括寬譜帶的白光。優點：效率高、色溫可控、顯色性較好。缺點：

（1）三基色光衰不同導致色溫不穩定；（2）驅動電路復雜；（3）成本較高。列舉LED照明的優缺點：question:優點：高能效；壽命長；……。缺點：價格高。LED照明的優缺點電光轉換效率：%流明效率：lm/WLED發光效率LED同幾種光源的比較名稱耗電量（W）工作電壓

（v）協調控制發熱量可靠性使用壽命

（h）金屬鹵素燈100220不易極高低3000霓虹燈500較高高高宜室內3000鎂氖燈16W/m220較好較高較好6000日光燈4-100220不易較高低5000-8000冷陰極15W/m需逆變較好較低較好10000鎢絲燈15-200220不宜高低3000節能燈3-150220不宜調光低低5000LED燈極低直流12-36V

多種形式極低極高100000LED光源在性能方面遠遠優于其他光源！！！LED同幾種光源的比較LED發展計劃美國LED行業的預測

世界各國政府LED發展計劃GaN藍光和更短波長LED的發明使得固體白光光源成為可能。國際上迅即出現高效白光LED的研究和產業化的競爭，并持續至今，發光效率不斷被提高，目前已經超過300lm/W（lm:流明，表征光通量的單位），電光轉換率達50%以上。相比之下，節能燈的發光效率通常只有70lm/W左右。同時，各發達國家先后制定了基于固態照明的國家級研究項目。如日本的《21世紀照明技術》(Thelightfor21stcentury)，美國能源部設立了“固態照明國家研究項目”(NationalResearchProgramonSolidStateLighting)，共有13個國家重點實驗室、公司和大學參加，由國家能源部、國防先進研究計劃總署和光電工業發展協會聯合資助執行。歐共體設立了“彩虹”計劃(RainbowProjectAlInGaNforMulticolorSources)，2003年6月，中國政府正式設立了“國家半導體照明工程項目”的國家級計劃。我國已經成為全球最大的照明產品生產、消費和出口國，國內半導體照明產業產業規模實現快速增長，對LED的推廣做出了很大的貢獻。今天我國已經成為全球最大的照明產品生產、消費和出口國，國內半導體照明產業產業規模實現快速增長，對LED的推廣做出了很大的貢獻。在經歷了2015年的發展低谷和2016年的緩慢回升后，2017年中國半導體照明產業重新步入發展快車道。產業規模持續擴大，整體產值達到6538億元，增速高達25.3%,實現年節電1983度，減少二氧化碳排放1.78億噸。核心技術不斷突破，具有自主知識產權的功率硅基黃光、綠光及紫外芯片光效達到世界先進水平；智能照明、農業光照、光健康、光醫療、光通訊、殺菌消毒等新興應用快速發展；企業競爭能力大幅提升，新的競爭格局正在形成，中國半導體照明正在向“產業強國”的新時代闊步邁進。人類對光明的追求是自身的本能。LED節能、環保和高效是人類夢寐以求的理想光源。LED正在帶動一場新的照明革命，造福全人類。LED燈壽命長達10萬小時，而白熾燈僅有1000個小時，熒光燈為1000小時，因此LED燈的使用可以大大節約資源。LED是冷光源，沒有不可見的紅外和紫外光，耗能僅僅是白熾燈耗能的1/8。我們不妨估算一下，2017年全國發電量為62758億千瓦時，其中1/5為照明所消耗，即約1.2萬億千瓦時。假設其中一半為白熾燈所消耗，計6千億千瓦時。如果用LED取代白熾燈，將節約電能4.8千億千瓦時，相當于將近5個三峽電站的年發電量。目前全世界享受不到電網供電的人口超過15億，低能耗的LED特別適合于由太陽能供電的用戶，可望為黑暗中的人們送去光明，改善他們的生活。二、LED發光原理LED(lightemittingdiode)是一種體積非常微小的發光體，將二極管中原本分離的正極與負極，利用導電的方式加以結合，把電以光的形式釋放出來。是一種固態的半導體元件，是以化學元素表中的三五族（III-V）做為材料。LED發光原理LED其核心是PN結，由兩種不同極性的半導體材料組成，分別是p型半導體和n型半導體。p型半導體也稱為空穴型半導體，即空穴濃度遠大于自由電子濃度的雜質半導體。在p型半導體中，空穴為多子，自由電子為少子，主要靠空穴導電。空穴主要由雜質原子提供，自由電子由熱激發形成。摻入的雜質越多，多子(空穴)的濃度就越高，導電性能就越強。n型半導體也稱為電子型半導體，即自由電子濃度遠大于空穴濃度的雜質半導體。PN結是指在P型半導體和N型半導體之間的一個過渡層。在一定條件下，PN結中電子從N型材料擴散到P區，而空穴從P型材料擴散到N區，就在PN結處形成一個勢壘，阻止電子和空穴進一步擴散，達到平衡狀態。當PN結外加一個正向偏置電壓時，PN結勢壘將降低，N區的電子將注入到P區，P區的空穴注入到N區，從而出現非平衡狀態。這些新注入的電子和空穴在PN結相遇發生復合，將多余的能量以光的形式釋放出來，即電能轉化為光能。LED發光原理圖LED發光原理動畫演示LED伏安特性LED是利用半導體中電子與空穴結合時，過剩的能量以光的形式釋放，而不同的材料會發出不同的波長，也就會看到不同顏色的光。我們可以藉由混晶比例來調整要發出的波長，但不同材料會受本身禁制帶寬度的限制，所以能控制的光波長也有一定的限度。使用久也不會像白熾燈泡般地發燙。＊(不會發燙是指在低工作電流下工作)第一只LED是1962年由Holonyak等人利用GaAsP材料制得的紅光LED，因為其長壽命、抗電擊、抗震等特點而作為指示燈，1968年實現了商業化。1971年美國RCA實驗室的Pankove研究發現了氮化物材料中形成高效藍色發光中心的雜質原子，并研制出MIS(金屬-絕緣體-半導體)結構的GaN藍光LED器件，這是全球最先誕生的藍色LED。1989年GaN的p型摻雜成為發明藍光LED另一項重大突破，赤崎勇和天野浩的研究小組在全球首次研制出了p-n結藍色LED。1997年，Schlotter等人和中村等人先后發明了用藍光LED管芯加黃光YAG熒光粉實現白光LED。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發后發出黃色光射，峰值550nm。2001年Kafmann等人用UVLED激發三基色熒光粉得到白光LED。2018年10月13日，中國科學院院士黃維和該校王建浦教授團隊將鈣鈦礦發光二極管（LED）外量子效率提高到20.7%，較國際同行提升近一半，成果在國際學術刊物《自然》正刊發表。三、LED發展歷程固體電致發光的早期研究早在固體材料電子結構理論建立之前，固體電致發光的研究就已經開始。最早的相關報道可以追溯到上世紀初的1907年。就職于MarconiElectronics（馬可尼電子系統有限公司）的H.J.Ｒound在碳化硅（SiC）晶體的兩個觸點間施加電壓，在低電壓時觀察到黃光，隨電壓增加則觀察到更多顏色的光。前蘇聯的器件物理學家O.Losev(1903—1942)于上世紀二三十年代在國際刊物上發表了數篇有關SiC電致發光的論文。20世紀40年代半導體物理和p-n結的研究蓬勃發展，1947年在美國貝爾電話實驗室誕生了晶體管。Shockley、Bardeenan和BrattALN共獲1956年的諾貝爾物理學獎。人們開始意識到p-n結能夠用于發光器件。1951年美國陸軍信號工程實驗室的K.Lehovec等人據此解釋了SiC的電致發光現象:即載流子（即電流載體）注入結區后電子和空穴復合導致發光。然而，實測的光子能量要低于SiC的帶隙能量，他們認為此復合過程可能是雜質或晶格缺陷主導的過程。1955年和1956年，貝爾電話實驗室的J.R.Haynes證實在鍺和硅中觀察到的電致發光是源于p-n結中電子與空穴的輻射復合。1957年，H.Kroemer預言異質結有著比同質結更高的注入效率，同時對異質結在太陽能電池中的應用提出了許多設想。1960年R.L.Anderson第一次制成高質量的異質結，并提出系統的理論模型和能帶圖。1963年Z.I.Alferov和H.Kroemer各自獨立地提出基于異質結的激光器的概念，指出利用異質結的超注入特性實現粒子數反轉的可行性，并且特別指出同質結激光器不可能在室溫下連續工作。經過堅持不懈的努力，1969年異質結激光器終于實現室溫連續工作，這構成了現代光電子學的基礎。H.Kroemer和Z.I.Alferov因發明異質結晶體管和激光二極管(LD)所做出的奠基性貢獻，獲得了2000年的諾貝爾物理學獎。之后，GaAs倍受關注，基于GaAs的p-n結的制備技術迅速發展。GaAs是直接帶隙半導體材料，電子與空穴的復合不需要聲子的參與，非常適合于制作發光器件。GaAs的帶隙為1.4eV，相應發光波長在紅外區。1962年夏天觀察到了p-n結的發光。數月后，三個研究組獨立且幾乎同時實現了液氮溫度下(77K)GaAs的激光，他們分別是通用電氣，IBM和MIT林肯實驗室。異質結及后來的量子阱，能夠更好地限制載流子，提高激光二極管的工作性能。室溫下連續工作的LD被廣泛應用于眾多領域。研究GaN以實現藍光LED的原因發射光子的能量近似為半導體的禁帶寬度，即導帶與價帶之間的帶隙能量。禁帶寬度是半導體的一個重要特征參量，其大小主要決定于半導體的能帶結構，即與晶體結構和原子的結合性質等有關。原子對價電子束縛得越緊，化合物半導體的價鍵極性越強，則禁帶寬度越大。硅(Si)、砷化鎵(GaAs)和氮化鎵(GaN)的禁帶寬度在室溫下分別為1.24eV、1.42eV和3.40eV。半導體材料的發光波長受制于禁帶寬度，兩者之間的關系為發光波長(nm)=1240/禁帶寬度(eV)。因此，要實現波長為460nm的藍色發光需要禁帶寬度為2.7eV以上的寬禁帶半導體，比如GaN。赤崎勇、天野浩、中村修二物理學獎獲獎者（左起）名城大學終身教授赤崎勇、名古屋大學教授天野浩、美國加州大學圣塔芭芭拉分校教授中村修二手持獎章合影留念。修成正果瑞典皇家科學院于當地時間2014年10月7日揭曉了諾貝爾物理學獎，日本科學家赤崎勇(IsamuAkasaki)、天野浩(HiroshiAmano)和美籍日裔科學家中村修二(ShujiNakamura)獲此殊榮，分享總額為800萬瑞典克朗的獎金，以表彰他們發明了藍色發光二極管(LED)。這是繼2009年“半導體成像器件電荷耦合器件”(CCD)獲獎后又一個“發明類”諾貝爾物理學獎。與其它獲得諾獎的高精尖發明相比，藍色發光LED似乎并不起眼，其芯片只有芝麻大小，但LED燈在生活中卻幾乎隨處可見，而且價格低廉。20多年前，當GaN藍色發光二極管第一次閃耀時，這項將對全人類的福祉作出重大貢獻的發明引起了整個科學界的震動。在寬禁帶半導體研究領域，國內外的同行們期待LED贏取諾獎已經很多年了。艱難的探索——藍光LED業界的懷疑赤崎勇的選擇天野浩的發現中村修二的不走尋常路業界的懷疑第一只LED是1962年由Holonyak等人利用GaAsP材料制得的紅光LED，因為其長壽命、抗電擊、抗震等特點而作為指示燈，1968年實現了商業化。20世紀70年代，隨著材料生長和器件制備技術的改進，LED的顏色從紅光擴展到黃綠光。20世紀80年代，借助AlGaAs新材料的生長技術的發展，高質量AlGaAs/GaAs量子阱得以應用于LED結構中，載流子在量子阱中的限制效應大大地提高了LED的發光效率。20世紀90年代，四元系AlGaInP/GaAs晶格匹配材料的使用，使得LED的發光效率提高到幾十lm/W(lm:流明，表征光通量的單位)。美國惠普公司利用截角倒金字塔(TIP)管芯結構得到的桔紅光的LED，其效率達到100lm/W。藍色發光LED的研究更為漫長和曲折。起初人們嘗試研究間接帶隙的SiC和直接帶隙的硒化鋅(ZnSe)，都沒能實現高效發光。20世紀50年代后期，PhilipsResearch實驗室已經開始認真研究基于GaN的新發光技術的可行性，盡管那時GaN的帶隙才剛剛被測定。H.G.Grimmeiss和H.Koelmans用不同的活化劑，實現了基于GaN的寬光譜高效光致發光，據此申請了一項專利。然而，當時GaN晶體的生長非常難，只能得到粉末狀的小晶粒，根本無法制備p-n結。Philips的研究者放棄了GaN的研究，決定還是集中力量研究GaP體系。20世紀60年代后期，美國、日本和歐洲的數個實驗室，均在研究GaN的生長和摻雜技術。1969年，Maruska和Tietjen首先用化學氣相沉積(ChemicalVaporphaseDeposition)的方法在藍寶石襯底上制得大面積的GaN薄膜，這種方法是用HCl氣體與金屬Ga在高溫下反應生成GaCl，然后再與NH3反應生成GaN，這種方法的生長速率很快(可達到0.5μm/min)，可以得到很厚的薄膜，但由此得到的外延晶體有較高的本底n型載流子濃度，一般為1019cm-3

。1971年美國RCA實驗室的Pankove研究發現了氮化物材料中形成高效藍色發光中心的雜質原子，并研制出MIS(金屬-絕緣體-半導體)結構的GaN藍光LED器件，這就是全球最先誕生的藍色LED。但是限于當時的生長技術，難于長出高質量的GaN薄膜材料，同時p型摻雜也未能解決，因此外部量子效率只有0.1%，看不到應用的前景。藍色發光二極管成為橫在科學家面前的難題。GaN熔點高，缺乏匹配襯底，GaN晶體生長十分困難，而且能隙比ZnSe大，因此p型摻雜被認為是難上加難。所以大多數研究人員都放棄了GaN的研究，或者轉戰ZnSe。GaN研究陷于較長時間的停滯期。赤崎勇的選擇GaN的研究一度處于停滯階段。在曠日持久的艱難跋涉中，許多人看不到希望而放棄了努力，日本的赤崎勇是少數的孤行者，奮斗了幾十年，在持久的探索中找到了一條通向光明的路。赤崎勇早在1966年前后就對藍色LED和藍色半導體激光器的研究持有強烈意愿。20世紀70年代，美國RCA公司和荷蘭飛利浦公司的同仁先后放棄氮化鎵研究，赤崎勇迎難而上，于1973年正式開始GaN藍色發光器件的研究。1974年，赤崎勇的研究小組利用舊的真空蒸鍍裝置改造拼湊了MBE(分子束外延生長)裝置，長出了不太均勻的GaN薄膜。第二年，赤崎勇提交的“關于藍色發光元件的應用研究”申請獲得日本通商產業省的為期三年的資助。赤崎勇用這筆資金購置了新的MBE裝置繼續進行實驗，但GaN薄膜的質量并沒有得到提高。隨后他們又嘗試了HVPE(氫化物氣相外延)法，進展仍然不盡如人意。赤崎勇認識到：由于氮氣的蒸汽壓極高，采用超高真空的MBE法并不是最適合GaN的生長，而HVPE法的生長速度過快，而且伴隨部分逆反應，晶體質量較差。MOCVD(有機金屬化學氣相沉積)的生長速度介于MBE法和HVPE法之間，最適合GaN生長。于是在1979年赤崎勇決定采用MOCVD法研究GaN的生長。在襯底選擇上，赤崎勇綜合考慮晶體的對稱性、物理性質的匹配、對高溫生長條件的耐受性等因素，經過一年多實驗，在對Si、GaAs和藍寶石等進行反復對比研究后，決定使用藍寶石作為外延襯底。赤崎勇做出的這兩項選擇，即采用MOCVD生長法和藍寶石作為外延襯底，無疑是重要而關鍵的，至今仍然被廣泛采用。隨后，赤崎勇研制的MIS型藍色LED開始樣品供貨。在GaN研究取得突破的前夜，1981年赤崎勇離開松下技研到名古屋大學擔任教授。天野浩的發現當時最尖端的MOCVD裝置不但價格昂貴，高達數千萬日元，而且沒有用于生長GaN的商用設備。赤崎勇研究室每年的研究經費約為300萬日元，他們只能自己動手，靠購買零部件，利用舊的加熱用振蕩器，企業捐贈的60cm的石英管等組裝完成了MOCVD裝置，但優質GaN薄膜的生長并不順利。1983年天野浩從名古屋大學工學部本科畢業后，幸運成為赤崎勇的碩士研究生。在兩年的時間里，天野浩對襯底溫度、反應室真空度、反應氣體流量、生長時間等條件反復進行調整，做了1500多次實驗，但依然沒有生長出好的GaN薄膜。1985年的一天，如同往常生長GaN一樣，天野浩把MOCVD的爐內溫度提高到1000℃以上的生長溫度。這時，碰巧爐子出了問題，溫度只達到700～800℃左右，無法生長GaN薄膜。但此時天野浩的腦海里冒出了“加入Al也許能提高晶體質量”的念頭。于是天野浩在藍寶石襯底上試著生長AlN薄膜，在這一過程中爐子恢復了正常，他又將爐溫提高到1000℃繼續生長GaN薄膜。后來樣品經顯微鏡觀察發現生長出了均勻的GaN薄膜。歪打正著成就了低溫生長AlN緩沖層技術，這是發明藍光LED的突破性技術之一，此成果于1986年發表在《應用物理》快報上，天野浩為第一作者，赤崎勇名列第三。生長出優質GaN薄膜后，他們自然把重點放在了p型摻雜的研究上。天野浩選擇鋅(Zn)和鎂(Mg)作為受主，摻雜到GaN薄膜中，但嘗試了多次始終沒有實現p型摻雜。當時正在攻讀博士的天野浩去NTT（日本電報電話公司）進行了為期1個月左右的實習，他用電子顯微鏡觀察摻Zn的GaN薄膜表面，意外發現在反復的量測后樣品發出了極為微弱的熒光。天野浩認為摻Zn的GaN薄膜的導電特性發生了變化，可是經過測量，發現并沒有形成p型。就在天野浩覺得GaN薄膜可能真的無法實現p摻雜而決定放棄時，他看到了一本教科書，書中說Mg是比Zn更容易實現p型的受主。他把GaN薄膜中摻雜的受主由Zn換成Mg，再次進行電子顯微鏡觀察，果然摻Mg的GaN薄膜變成了p型。赤崎勇教授與天野浩，將其發現發表在日本應用物理期刊上，認為是低能電子束輻照(LEEBI)的作用實現了GaN:Mg薄膜的p型導電。此發現卻造成了科學界的轟動，GaN的p型摻雜成為發明藍光LED另一項重大突破。赤崎勇和天野浩的研究小組很快于1989年在全球首次研制出了p-n結藍色LED。中村修二的不走尋常路

在GaN藍光LED探索發展的關鍵時期，中村修二以一匹黑馬的姿態躍上舞臺。他憑著“作別人不做的題目才有最大的發展機會”的想法，選擇研究GaN。經過數年努力，中村于1992年第一次利用了InGaN/GaN周期量子阱結構，取代了傳統的p-i-n結構，大幅度提高了藍光LED的發光效率。他還發展了外延技術，用低溫生長的薄層GaN替換AlN作為緩沖層。同時中村等人為了解開p型GaN的謎團做了一系列的實驗，發現電子束對于p型激活的作用只可能來自于熱激活和高能電子的轟擊兩種因素。他們將GaN:Mg樣品放入700℃以上的N2和NH3氣氛下退火，實驗發現都成功實現穩定的p型GaN。實驗證明熱處理(退火)能有效激活摻雜的Mg受主。至此，p型GaN的難題得以突破。1993年，藍光LED實現了量產。四、LED產業鏈襯底外延片芯片LED封裝應用照明LED背光車燈顯示屏LED指示LED裝飾交通信號燈襯底襯底是LED芯片的承載部分襯底材料種類：藍寶石（Al2O3）、碳化硅（SiC）、硅（Si）、氮化鎵（GaN）、砷化鎵（GaAs）、氧化鋅（ZnO）。外延外延片制作是LED芯片制造的核心部分。外延生長技術：

LPE：液相外延【liquidphaseepitaxy】由溶液中析出固相物質并沉積在襯底上生成單晶薄層的方法。液相外延由尼爾松于1963年發明，成為化合物半導體單晶薄層的主要生長方法，被廣泛的用于電子器件的生產上。薄層材料和襯底材料相同的稱為同質外延，反之稱為異質外延。

VPE：汽相外延【vaporphaseepitaxy】在氣相狀態下，將半導體材料淀積在單晶片上，使它沿著單晶片的結晶軸方向生長出一層厚度和電阻率合乎要求的單晶層。

MOCVD：有機金屬汽相法【Metal-organic

Chemical

Vapor

Deposition】載流氣體通過有機金屬反應源的容器時，將反應源的飽和蒸氣帶至反應腔中與其它反應氣體混合，然后在被加熱的基板上面發生化學反應促成薄膜的成長。LED芯片LED的心臟按用途來分類：可根據用途分為大功率led、小功率led芯片兩種；按顏色來分：主要分為三種：紅色、綠色、藍色（制作白光的原料）；按形狀分類：一般分為方片、圓片兩種；按大小分類：芯片一般分為8mil、9mil、12mil、14mil等。大陸LED芯片廠商

三安光電、上海藍光、士蘭明芯、大連路美、迪源光電、華燦光電、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀晶源、廣州普光、揚州華夏集成、甘肅新天電公司、東莞福地電子材料、清芯光電、晶能光電、中微光電子、乾照光電、晶宇光電、深圳方大，山東華光、上海藍寶等。臺灣LED芯片廠商晶元光電、廣鎵光電、新世紀、華上、泰谷光電、燦圓、奇力、鉅新、光宏、晶發、視創、洲磊、聯勝、漢光、光磊、鼎元、國通、聯鼎、全新光電、華興、東貝、光鼎、億光、佰鴻、今臺、菱生精密、立基、光寶、宏齊等。國外LED芯片廠商

CREE，惠普（HP），日亞化學（Nichia），豐田合成，大洋日酸，東芝、昭和電工（SDK），旭明（Smileds），歐司朗（Osram），GeLcore，首爾半導體，普瑞，韓國安螢（Epivalley）等。三者的區別：襯底外延片芯片question:1.襯底是指藍寶石晶棒或者是硅經過切片，清洗，還沒有其他工藝加工的裸片。也叫基片。2.外延片是指經過MOCVD等加工的片子。外延生長的基本原理是:在一塊加熱至適當溫度的襯底基片(主要有藍寶石和、SiC、Si)上，氣態物質InGaAlP有控制的輸送到襯底表面，生長出特定單晶薄膜。具體流程是襯底-結構設計-緩沖層生長-N型GaN層生長-多量子阱發光層生長-P型GaN層生長-退火-檢測(光熒光、X射線)-外延片3.芯片則是最后的工藝，在外延片上進一步加工的來的。具體流程是外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形光刻→腐蝕→去膠→平臺圖形光刻→干法刻蝕→去膠→退火→SiO2沉積→窗口圖形光刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形光刻→預清洗→鍍膜→剝離→退火→P極圖形光刻→鍍膜→剝離→研磨→切割→芯片→成品測試。

LED封裝是指發光芯片的封裝，相比集成電路封裝有較大不同。集成電路的芯片被密封在封裝體內，封裝的作用主要是保護芯片和完成電氣互連。LED封裝不僅要求能夠保護芯片，而且還要能夠透光。所以LED的封裝對封裝材料有特殊的要求。LED封裝形式可以說是五花八門，主要根據不同的應用場合采用相應的外形尺寸，散熱對策和出光效果。LED按封裝形式分類有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等。LED封裝

LED引腳式封裝采用引線支架作各種封裝外型的引腳，是最先研發成功投放市場的封裝結構，品種數量繁多，技術成熟度較高，可做成有色透明或無色透明和有色散射或無色散射的透鏡封裝，不同的透鏡形狀構成多種外形及尺寸，例如，圓形按直徑分為Φ2mm、Φ3mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ7mm等數種。LED引腳式封裝引腳式LED主要由芯片、金線、反光材料、支架、環氧樹脂等物料組成。引腳式LED結構

表貼式封裝的LED是貼于線路板表面，可回流焊，很好地解決了亮度、視角、平整度、可靠性、一致性等問題，采用了更輕的PCB板和反射層材料，改進后去掉了引腳式LED較重的碳鋼材料引腳，使顯示反射層需要填充的環氧樹脂更少，目的是縮小尺寸，降低重量。這樣，表貼式LED可輕易地將產品重量減輕一半，最終使應用更加完美。LED表貼式封裝

表貼式LED主要由FPC電路板、LED芯片、優質硅膠套管制成。貼片LED的規格常見的有3528、5050、1210等。表貼式LED功率型LED是將功率型LED芯片焊接在具有焊料凸點的硅載體上，然后把完成焊接的硅載體裝入熱沉與管殼中，鍵合引線進行封裝。LED功率型封裝

LED封裝逐步往大功率方向發展，在大電流下產生比Φ5mmLED大10~20倍的光通量，必須采用有效的散熱與不劣化的封裝材料解決光衰問題。目前能承受數瓦功率的LED封裝已出現。5W系列白、綠、藍綠、藍的功率型LED從2003年初開始供貨，目前已開發出可承受10W功率的LED。功率型LEDLED指示LED裝飾LED裝飾LED背光LED顯示屏LED車燈LED交通信號燈20世紀60年代初----隨著技術的發展，半導體技術在照明領域掀起了一場新的革命。LED舞臺燈LED植物燈

LED植物生長燈是種植物燈的一種，它以LED（發光二極管）為光源，依照植物生長規律必須需要太陽光，用燈光代替太陽光給植物生長發育環境的一種燈具。LED智能照明相比傳統燈和節能燈，LED的特性只有通過智能化才能完全體現出其價值來。實現智能的方式上，主要是從驅動電源和控制系統兩方面進行，LED照明易于實現無線智能照明控制，無線控制方式有很多種，如wifi、zigbee、藍牙等。未來，智能控制將在LED領域得到普及使用，目前智能控制主要的LED應用是在路燈和隧道燈等政府工程類，隨著大眾消費的智能控制LED產品推出，普通照明LED應用的大規模普及，整體上智能型LED應用產品的比例將逐步增大。列舉LED的應用：question:列舉LED的應用：指示裝飾背光顯示屏車燈交通信號燈舞臺燈植物生產燈照明answer:五、LED照明產品分類LED燈LED燈具LED驅動器LED連接器在世界產業鏈中的位置知識產權現狀發展規劃存在的問題六、知識產權現狀案例導入：達摩克利斯之劍達摩克利斯是公元前4世紀意大利敘拉古的僭主狄奧尼修斯二世的朝臣，他非常喜歡奉承狄奧尼修斯。他奉承道：作為一個擁有權力和威信的偉人，狄奧尼修斯實在很幸運。狄奧尼修斯提議與他交換一天的身份，那他就可以嘗試到首領的命運。在晚上舉行的宴會里，達摩克利斯非常享受成為國王的感覺。當晚餐快結束的時候，他抬頭才注意到王位上方僅用一根馬鬃懸掛著的利劍。他立即失去了對美食和美女的興趣，并請求僭主放過他，他再也不想得到這樣的幸運。啟示1、一個人擁有多大的權力，那么他就要負多大的責任。2、當一個人獲取多少榮譽和地位，他都要付出同樣多的代價。3、我們不用羨慕別人擁有多少，而要想到別人為此付出了多少。4、當我們想要得到多少，那我們就必須準備好更大的付出，來換取收獲。5、對隨時可能帶來的嚴重后果，要做到謹慎。6、