淺析LED的現(xiàn)狀和發(fā)展前景

1、PAGE PAGE 13淺析的現(xiàn)狀和發(fā)展前景摘要：LED是一種電致發(fā)光的光電器件。它的產(chǎn)生已經(jīng)三十多年。LED顯示屏是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的新型平板顯示器件,由于其亮度高、畫面清晰、色彩鮮艷,使它在公眾多媒體顯示領(lǐng)域一枝獨秀而就LED的特點使得它生產(chǎn)和研發(fā)具有一定的針對性,也將會發(fā)展許多新型產(chǎn)業(yè)。我國的LED產(chǎn)業(yè)也將面臨不同的機遇和挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞：LED 機遇挑戰(zhàn) 目前，資源匱乏、能源緊張已成為全球經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。在供電日趨緊張的情況下，世界各國均不約而同地開始了新型照明光源的探索。LED掀起照明行業(yè)第二次革命。研究發(fā)現(xiàn)，LED作為光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長三大優(yōu)勢，理論上可實現(xiàn)只消耗白熾燈1

2、0%的能耗，比熒光燈節(jié)能50%。它采用固體封裝，壽命是熒光燈的10倍、白熾燈的100倍。同時，LED光源無紫外光、紅外光等輻射，且能避免熒光燈管破裂溢出汞的二次污染。一位美國專家曾指出，LED半導(dǎo)體已在電子學(xué)方面完成了一場革命，其第二場革命將在照明領(lǐng)域進行。于是，一股LED照明熱潮席卷全球，掀起了照明行業(yè)“第二次革命”，美國、日本、韓國、歐洲等國家和地區(qū)紛紛制訂了自己的“半導(dǎo)體照明計劃”。LED(Light-Emitting-Diode)，中文意思為發(fā)光二極管，它是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體，它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場發(fā)光。據(jù)分析，LED的特點非常明顯

3、，壽命長、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發(fā)光效率可超過150lm/W（2010年）。將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進行對比，結(jié)果顯示：普通白熾燈的光效為12lmW，壽命小于2000小時，螺旋節(jié)能燈的光效為60lmW，壽命小于8000小時，T5熒光燈則為96lmW，壽命大約為10000小時，而直徑為5毫米的白光LED光效可以超過150lmW，壽命可大于100000小時。有人還預(yù)測，未來的LED壽命上限將無窮大。大功率，指發(fā)光功率大，一般指0.5W，1W3W5W或更高的。光強與流明是比小功率大，但同樣散熱也很大，現(xiàn)在大功率都是單顆應(yīng)用，加很大的

4、散熱片。小功率一般是0.06W左右的?，F(xiàn)在LED手電一般是用小功率用的，光散不散，取決于LED的發(fā)光角度，有大角度小角度之分，小角度不散，大角度才散。市面上的手電筒一般是用草帽頭做的。效果很好。現(xiàn)在就擔(dān)心有些廠家不重質(zhì)量，拿的次品LED做電筒，用不了多久就有死燈。LED的亮度是跟LED的發(fā)光角度有必然關(guān)系的,LED的角度越小它的亮度越高,沒有什么超亮不超亮的,那是騙小孩的,如果是質(zhì)量好的LED不管是哪家LED廠家生產(chǎn)的大家的亮度都差不多的,只是生產(chǎn)工藝不一樣,使用壽命略有不同,因為大家用的都是那幾家國外的LED芯片.如果是5MM的LED180度角的白光的亮度只有幾百MCD,如果是15度角的亮度

5、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了,亮度就更高了,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,功率去到幾百都有。色溫和亮度沒關(guān)系，而亮度和流明值有關(guān)。LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附著在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空LED燈株穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N

6、結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。貼片LED下面來看幾個概念：1光通量（lm）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(zhǔn)的單位光通量來衡量。光通量用符號表示，單位為流明（lm）。2發(fā)光強度（cd）光通量是說明某一光源向四周空間發(fā)射出的總光能量。不同光源發(fā)出的光通量在空間的分布是不同的。發(fā)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

7、物體表面對點光源形成的角)內(nèi)發(fā)射出的光通量。1cd = 1lm/1sr（sr：立體角的球面度單位）。3亮度（cd/m2)亮度是表示眼睛從某一方向所看到物體發(fā)射光的強度。單位為坎德拉/平方米cd/m2，符號為L，表明發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量，它等于1平方米表面上發(fā)出1坎德拉的發(fā)光強度。四、色溫(Color Temperature)當(dāng)光源所發(fā)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表示。當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色接近時，黑體的溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫。LED的分類：1、按發(fā)光管發(fā)光顏色分按發(fā)光管發(fā)光顏色

8、分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍光等另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。 根據(jù)發(fā)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(fā)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(fā)光二極管和達于做指示燈用。 2、按發(fā)光管出光面特征分按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。國外通常把3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把5mm的記作T-1（3/4）；把4.4mm的記作T-1（1/4）。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強度角分布情

9、況。從發(fā)光強度角分布圖來分有三類：（1）高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為520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(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。（2）標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用，其半值角為2045。（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為4590或更大，散射劑的量較大。3、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 4、按發(fā)光強度和工作電流分按發(fā)光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強度100mcd）；把發(fā)光強度在10100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作

10、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(fā)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。一、LED的發(fā)光原理LED手電筒發(fā)光二極管是由-族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被

11、發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)m以內(nèi)產(chǎn)生。理論和實踐證明，光的峰值波長與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Eg有關(guān)，即1240/Eg（nm）。式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.261.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光?，F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管，但其中藍

12、光二極管成本、價格很高，使用不普遍。二、LED的調(diào)光控制傳統(tǒng)上，LED的調(diào)光是利用一個DC信號或濾液PWM對LED中的正向電流進行調(diào)節(jié)來完成的。減小LED電流將起到調(diào)節(jié)LED光輸出強度的作用，然而，正向電流的變化也會改變LED的彩色，因為LED的色度會隨著電流的變化而變化。許多應(yīng)用（例如汽車和LCDTV背光照明）都不能允許LED發(fā)生任何的色彩漂移。在這些應(yīng)用中，由于周圍環(huán)境中存在不同的光線變化，而且人眼對于光強的微小變化都很敏感，因此寬范圍調(diào)光是必需的。通過施加一個PWM信號來控制LED亮度的做法允許不改變彩色的情況下完成LED的調(diào)光。人們常說的真正彩色（True Color）PWM調(diào)光是利用

13、一個PWM信號來調(diào)節(jié)LED的亮度。調(diào)節(jié)LED亮度有三種常用方法：（1）使用SET電阻，在LED驅(qū)動控制IC引腳RSET兩端并聯(lián)不同的轉(zhuǎn)換電阻，使用一個直流電壓設(shè)置LED驅(qū)動控制IC引腳RSET的電流，從而改變LED的正向工作電流，達到調(diào)節(jié)ALED發(fā)光亮度的目的。（2）采用PWM技術(shù)，利用PWM控制信號，通過控制LED的正向工作電流的占空比來調(diào)節(jié)ALED的發(fā)光亮度。（3）線性調(diào)節(jié) 最簡便的方法是在LED驅(qū)動控制C中使用外部SET電阻來實現(xiàn)LED的調(diào)光控制。雖然，這種調(diào)光控制方法有效，但卻缺乏靈活性，無法讓用戶改變光強度。線性調(diào)節(jié)則會降低效率，并引起白光LED朝向黃色光譜的色彩偏移?？赡苁禽p微的偏

14、移，但可在敏感應(yīng)用中檢測出。采用數(shù)字或叫PWM的LED調(diào)光控制法以大于100HZ的開關(guān)工作頻率，以脈寬調(diào)制的方法改變LED驅(qū)動電流的脈沖占空比來實理LED的調(diào)光控制，選用大于100HZ開關(guān)調(diào)光控制頻率主要是為了避免人眼感覺到調(diào)光閃爍現(xiàn)象，在LED的PWM調(diào)光控制下，LED的發(fā)光亮度正比于PWM的脈沖占空比，在這種調(diào)光控制方法下，可以在高度調(diào)光比范圍內(nèi)保持LED的發(fā)光顏色不變，采用PWM的LED調(diào)光控制的調(diào)光比范圍可達3000：1。線性LED調(diào)光控制方法就是采用模擬調(diào)光控制方法，在模擬調(diào)光控制下，通過調(diào)節(jié)LED的正向工作電流來實現(xiàn)LED的調(diào)光控制，調(diào)光控制范圍可達10：1。如果要進一步降低LED

15、的正向工作電流則會產(chǎn)生LED發(fā)光顏色發(fā)生變化和不能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)控制LED的正向工作電流的問題。三、運作參數(shù)和效率一般最常見的LED工作功率都是設(shè)定于30至60毫瓦電能以下。在1999年開始引入了可以在1瓦電力輸入下連續(xù)使用的商業(yè)品級LED。這些LED都以特大的半導(dǎo)體芯片來處理高電能輸入的問題，而那半導(dǎo)體芯片都是固定在金屬鐵片上，以助散熱。在2002年，在市場上開始有5瓦的LED的出現(xiàn)，而其效率大約是每瓦18至22流明。 2003年九月，Cree,Inc.公司展示了其新款的藍光LED，在20毫安下達到35%的照明效率。他們亦制造了一款達65流明每瓦的白光LED商品，這是當(dāng)時市場上最光的白光LED。在

16、2005年他們展示了一款白光LED原型，在350毫安工作環(huán)境下，創(chuàng)下了每瓦70流明的記錄性效率。 今天，OLED的工作效率比起一般的LED低得多，最高的都只是在10%左右。但OLED的生產(chǎn)成本低得多，例如可以用簡單的印制方法將特大的OLED數(shù)組安放在屏幕上，用以制造彩色顯示屏。LED上拉電阻一般LED工作時，加10mA足以使之正常工作，故電阻值為Vo/10mA，Vo即為外加電阻的值，如+5V的電壓下可以使用500歐姆的電阻。LED的內(nèi)在特征決定了它具有很多優(yōu)點，諸如：（一）體積小LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常小，非常輕。（二）耗電量低LED耗電相當(dāng)?shù)?，直流?qū)動，超

17、低功耗（單管0.03-0.06瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近100%。一般來說LED的工作電壓是2-3.6V，工作電流是0.02-0.03A；這就是說，它消耗的電能不超過0.1W，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。(三)使用壽命長有人稱LED光源為長壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢褂脡勖蛇_6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。（四）高亮度、低熱量LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。（五）環(huán)保LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成污染，同時LED也可以回收再利用。光譜中沒有紫

18、外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。（六）堅固耐用LED被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內(nèi)也沒有松動的部分，使得LED不易損壞。LED燈（七）多變幻LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產(chǎn)生25625625616777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。（八）技術(shù)先進與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品。它成功融合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品

19、，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。鑒于LED的自身優(yōu)勢，目前主要應(yīng)用于以下幾大方面：（1）顯示屏、交通訊號顯示光源的應(yīng)用LED燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、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(fā)生產(chǎn)。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(jié)能，可靠性又高，所以在全國范圍內(nèi)，交通信號燈正在逐步更新?lián)Q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(yè)上的應(yīng)用汽車用燈包含汽車內(nèi)部的儀表板、音響指示燈、開關(guān)的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈

20、、側(cè)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(jīng)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(yīng)速度快, 可以及早提醒司機剎車，減少汽車追尾事故，在發(fā)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(biāo)準(zhǔn)件，美國HP 公司在1996年。半導(dǎo)體照明推出的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(fā)光燈來擔(dān)當(dāng)，所以均在逐步采用LED 顯示。我國汽車工業(yè)正處于大發(fā)展時期，是推廣超高亮度LED 的極好時機。近幾年內(nèi)會形成年產(chǎn)10億元的產(chǎn)值，5年內(nèi)會形成每年30億元的產(chǎn)值。(3)LED背光源以高效側(cè)發(fā)

21、光的背光源最為引人注目，LED 作為LCD 背光源應(yīng)用，具有壽命長、發(fā)光效率高、無干擾和性價比高等特點，已廣泛應(yīng)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(chǎn)品日趨小型化，LED背光源更具優(yōu)勢，因此背光源制作技術(shù)將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發(fā)展。LED 是手機關(guān)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(xiàn)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(chǎn)量很大，而且大部分LED 背光源還是進口的，對于國產(chǎn)LED 產(chǎn)品來說，這是個極好的市場機會。(4)LED照明光源早期的產(chǎn)品發(fā)光

22、效率低，光強一般只能達到幾個到幾十個mcd，適用在室內(nèi)場合，在家電、儀器儀表、通訊設(shè)備、微機及玩具等方面應(yīng)用。目前直接目標(biāo)是LED 光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已從局部應(yīng)用領(lǐng)域開始發(fā)展。日本為節(jié)約能源，正在計劃替代白熾燈的發(fā)光二極管項目(稱為照亮日本)，頭五年的預(yù)算為50億日元，如果LED 替代半數(shù)的白熾燈和熒光燈，每年可節(jié)約相當(dāng)于60 億升原油的能源, 相當(dāng)于五個1.35 106kW 核電站的發(fā)電量，并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產(chǎn)生，改善人們生活居住的環(huán)境。我國也于2004 年投資50 億大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保的半導(dǎo)體照明計劃。(5)其它應(yīng)用例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時內(nèi)置的L

23、ED 會閃爍發(fā)光，僅溫州地區(qū)一年要用5億只發(fā)光二極管；利用發(fā)光二極管作為電動牙刷的電量指示燈，據(jù)國內(nèi)正在投產(chǎn)的制造商介紹, 該公司已有少量保健牙刷上市，預(yù)計批量生產(chǎn)時每年需要3億只發(fā)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(qū)銷勢強勁，受到人們普遍的歡迎，正在威脅和替代現(xiàn)有電泡的圣誕市場。（6）家用室內(nèi)照明的LED產(chǎn)品越來受人歡迎，LED筒燈，LED天花燈，LED日光燈，LED光纖燈已悄悄地進入家庭。面對世界照明產(chǎn)業(yè)的重大轉(zhuǎn)型和LED的興起，我國也立即行動。繼將LED照明列入“十五”國家科技攻關(guān)計劃后，2003年底，國家又緊急啟動

24、“半導(dǎo)體（LED）照明產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)重大項目”，成立了由八部委組成的半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，并確定深圳、上海、大連、南昌、廈門五城市為產(chǎn)業(yè)示范基地。LED照明產(chǎn)業(yè)獲得前所未有的發(fā)展機遇。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。近年來，世界上一些經(jīng)濟發(fā)達國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競賽。美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導(dǎo)體照明計劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的“彩虹計劃”。我國科技部在“863”計劃的支持下，2003年6月份首次提出發(fā)展半導(dǎo)體照明計劃。 多年來

25、，LED照明以其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢，已受到國家和各級政府的重視，各地紛紛出臺相關(guān)政策和舉措加快LED燈具的發(fā)展；大眾消費者也對這種環(huán)保新型的照明產(chǎn)品渴求已久。但是，由于投入在技術(shù)和推廣上的成本居高不下，使得令萬千消費者翹首以待的LED照明產(chǎn)品一直可望而不可及，遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗！ 隨著國內(nèi)部分廠家技術(shù)和生產(chǎn)成本的降低，LED照明叫好而不叫座的局面行將改變。價廉物美的LED照明產(chǎn)品，將給中國照明行業(yè)帶來革命性的沖擊，為廣大消費者帶來光明的福音！優(yōu)點：高節(jié)能：節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上

26、。壽命長：LED光源有人稱它為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。多變幻：LED光源可利用紅、綠、籃三基色原理，在計算機技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產(chǎn)生25625625616777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。利環(huán)保：環(huán)保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。高新尖：與傳統(tǒng)

27、光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程，無限升級，靈活多變的特點LED產(chǎn)品“貴”的三大原因1.國內(nèi)企業(yè)沒有核心技術(shù)LED行業(yè)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(shù)，盡管我們LED應(yīng)用產(chǎn)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(huán)。LED芯片隨工藝、數(shù)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(shù)中，要將光效的提升也計入價格降低中，同樣的價格購買

28、了更好的產(chǎn)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(xiàn)階段的節(jié)能燈相當(dāng)，室內(nèi)照明就自然遍地開花。LED芯片還大有降價空間。2.LED應(yīng)用產(chǎn)品散熱難結(jié)構(gòu)設(shè)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(chuàng)新，設(shè)計更合理。散熱成本要維持在5%,實際散熱設(shè)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(shè)計就越好；二是，散熱阻力，就是要有足夠的散熱傳到路徑同時也要有足夠的散熱道路.這部分成本主要在結(jié)構(gòu)，用于散熱成本并不多。3.LED應(yīng)用電源管理電源是LED燈具最薄弱的環(huán)節(jié)，嚴(yán)

29、重滯后LED燈具發(fā)展，品質(zhì)有待提高?，F(xiàn)在設(shè)計占燈具成本的20%左右，有些高。隨著技術(shù)發(fā)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(jì)90年代才發(fā)明藍光LED,從而導(dǎo)致LED白光得以實現(xiàn)的LED行業(yè)而言，其實現(xiàn)在的成本并不高。尤其是LED環(huán)保、節(jié)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(nèi)達到人們能夠接受的水平。LED應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)品1.LED景觀：LED硬燈條，LED柔性燈帶，LED數(shù)碼管，LED流星雨，LED投光燈，LED洗墻燈，LED點光源，LED吸頂燈，LED埋地?zé)?，LED水下燈；2.LED室內(nèi)：LED日光的，LED射

30、燈，LED球泡燈，LED路燈，LED天花燈，LED柜臺燈；3.LED交通；LED球泡燈4.LED汽車燈飾；5.LED廣告/指示；6.LED顯示屏，LED等其它。LED顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個階段：第一階段為1990年到1995年，主要是單色和16級雙色圖文屏。用于顯示文字和簡單圖片，主要用在車站、金融證券、銀行、郵局等公共場所，作為公共信息顯示工具。第二階段是1995年到1999年，出現(xiàn)了64級、256級灰度的雙基色視頻屏。視頻控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將LED顯示屏提升到了一個新的臺階。LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路芯片也在此時由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來并得以應(yīng)用。第三階段從

31、1999年開始，紅、純綠、純藍LED管大量涌入中國，同時國內(nèi)企業(yè)進行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍三原色LED生產(chǎn)的全彩色顯示屏被廣泛應(yīng)用，大量進入體育場館、會展中心、廣場等公共場所，從而將國內(nèi)的大屏幕帶入全彩時代。隨著LED原材料市場的迅猛發(fā)展，表面貼裝器件從2001年面世，主要用在室內(nèi)全彩屏，并且以其亮度高、色彩鮮艷、溫度低的特性，可隨意調(diào)整的點間距，被不同價位需求者所接受，在短短兩年多時間內(nèi)，產(chǎn)品銷售額已超過3億元，表面貼裝全彩色LED顯示屏應(yīng)用市場進入新世紀(jì)。為了適應(yīng)2008年奧運會的“瘦身”計劃，利亞德開發(fā)了表面貼裝雙基色顯示屏，大量用于訓(xùn)練館和比賽計時計分系統(tǒng)。在奧運場館全彩屏方

32、面，為緊縮投資，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奧運期間可作為實況轉(zhuǎn)播工具，賽事結(jié)束后可用于租賃，作為演出、國家政策發(fā)布等公共場合應(yīng)用工具，通過這種方式可盡快收回成本。就市場而言，中國加入WTO、北京申奧成功等，成為LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新契機。國內(nèi)LED顯示屏市場保持持續(xù)增長，目前在國內(nèi)市場上，國產(chǎn)LED顯示屏的市場占有率近95%。國際上LED顯示屏的市場容量預(yù)計以每年30%的速度在增長。LED顯示屏的主要制造廠商集中在日本、北美等地，我國LED制造廠商出口的份額在其中微不足道。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界上目前至少有150家廠商生產(chǎn)全彩屏，其中產(chǎn)品齊全，規(guī)模較大的公司約有30家左右。目前，經(jīng)過中國政府對

33、LED產(chǎn)業(yè)化的積極推動，國內(nèi)LED顯示屏的生產(chǎn)技術(shù)基本與世界同步，國內(nèi)知名品牌有：奧力興（Apex Kolor)、遠亮國際照明、大眼界光電（TopVision)、元亨光電（yaham）、山木顯示（skymax-display）、麗晶光電（Lightking）、洲明（Unilumin）、銳拓（Retop）、愛立德（aled）、聯(lián)建光電（liantronics）、長方照明（cfled）、明爾杰（MejLed）、德彩光電（dicolor）、聯(lián)森（lenson）、良輝光電(lhgd)、通普（TOP)、仕蘭、雅其光（Art）、金立翔、艾比森（absen）、艾斯威（aswei）、雷森（ledsun）、利亞

34、德（leyard）、科美芯(SBC)、三思等。LED顯示屏控制系統(tǒng)簡單說分為：同步控制系統(tǒng)（與計算機輸出內(nèi)容同步）；異步脫機控制系統(tǒng)（將內(nèi)容存儲在控制卡內(nèi)，脫機運行）隨著近2年LED顯示屏的飛速發(fā)展，LED控制系統(tǒng)的市場也變的更加廣闊，尤其是09年剛剛新起的維達U盤LED控制卡目前使用的最多，維達U盤LED控制卡可用串口連接電腦，也可用U盤傳遞信息，省電腦、免布線、支持模擬時鐘、流水邊框，維達U盤LED控制卡適合各種室內(nèi)外顯示屏，上市以來深受全國各地LED顯示屏廠商喜愛。LED控制卡LED顯示屏發(fā)展到今已逐步走入民用化，如各種店面用的門頭屏、室內(nèi)外的各種方形屏和其他的各種條型屏等。目前要配顯示

35、屏必須要配接一臺電腦來更新內(nèi)容，這使得很大一部分用戶特別是廣告用戶更新節(jié)目困難。U盤LED控制卡解決了這一難題，使用U盤這個最常見而且價廉的信息傳遞媒介工具，即使用戶沒有電腦也可借助網(wǎng)吧、家里或者朋友的電腦編好內(nèi)容去更新顯示屏內(nèi)容，U盤不需要一直插在顯示屏或其延長線上，插上后幾秒鐘后信息便存入屏內(nèi)，U盤便可拔走。U盤LED控制卡具有常用的串口通訊功能，想用電腦直接通訊的用戶可直接接上使用。用U盤傳遞LED顯示屏內(nèi)容，并已逐步應(yīng)用于全國各地的LED顯示屏上。LED顯示屏控制卡又稱LED異步控制器，是LED圖文顯示屏的核心部件。負責(zé)接收來自計算機串行口的畫面顯示信息，置入幀存儲器，按分區(qū)驅(qū)動方式生

36、成LED顯示屏所需的串行顯示數(shù)據(jù)和掃描控制時序。 LED顯示屏以顯示各種文字、符號和圖形為主。畫面顯示信息由計算機編輯，經(jīng)RS232/485串行口預(yù)先置入LED顯示屏的幀存儲器，然后逐屏顯示播放，循環(huán)往復(fù)。顯示方式豐富多彩，顯示屏脫機工作。LED顯示屏因其控制靈活，操作方便，成本低廉，在社會各行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。LED驅(qū)動電源九大性能特點要求根據(jù)電網(wǎng)的用電規(guī)則和LED驅(qū)動電源的特性要求，在選擇和設(shè)計LED驅(qū)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(qū)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(jié)能產(chǎn)品，驅(qū)動電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內(nèi)的結(jié)構(gòu)

37、，尤為重要。因為LED的發(fā)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(nèi)發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。3高功率因素 功率因素是電網(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒有強制性指標(biāo)。雖然功率不大的單個用電器功率因素低一點對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點燈，同類負載太集中，會對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴(yán)重的污染。對于30瓦40瓦的LED驅(qū)動電源，據(jù)說不久的將來，也許會對功率因素方面有一定的指標(biāo)要求。4驅(qū)動方式 現(xiàn)在通行的有兩種：其一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

38、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(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)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。這兩種形式，在一段時間內(nèi)并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好。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。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應(yīng)，從電網(wǎng)系統(tǒng)會侵入各種浪涌，有些浪涌會導(dǎo)致LED的損壞。因此LED驅(qū)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 電源除了常規(guī)的保護功能外，最好在恒流輸出中增加L

39、ED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(jié)構(gòu)要防水、防潮，外殼要耐曬。8驅(qū)動電源的壽命要與LED的壽命相適配。9要符合安規(guī)和電磁兼容的要求。隨著LED的應(yīng)用日益廣泛，LED驅(qū)動電源的性能將越來越適合LED的要求。LED封裝技術(shù)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(dǎo)電/不導(dǎo)電的膠水(導(dǎo)電與否視晶片是上下型PN結(jié)還是左右型PN結(jié)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(dǎo)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

40、亮與否以及電性參數(shù)是否達標(biāo)。9.分光分色，把顏色和電壓大致上一致的產(chǎn)品分出來。10.包裝。LED在各個領(lǐng)域的應(yīng)用(1)顯示屏、交通訊號、廣告業(yè)多媒體、城市亮化顯示光源的應(yīng)用LED 燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、戶外顯示屏，分為全色、三色和單色顯示屏，全國有100多個單位在開發(fā)生產(chǎn)。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(jié)能，可靠性又高，所以在全國范圍內(nèi)，交通信號燈正在逐步更新?lián)Q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(yè)上的應(yīng)用汽車用燈包含汽車內(nèi)部的儀表板、音響指示燈、開關(guān)的背光源、閱讀燈和外部

41、的剎車燈、尾燈、側(cè)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(jīng)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(yīng)速度快, 可以及早提醒司機剎車，減少汽車追尾事故，在發(fā)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(biāo)準(zhǔn)件，美國HP 公司在1996年三種顏色的LED燈推出的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(fā)光燈來擔(dān)當(dāng)，所以均在逐步采用LED顯示。我國汽車工業(yè)正處于大發(fā)展時期，是推廣超高亮度LED的極好時機。近幾年內(nèi)會形成年產(chǎn)10億元的產(chǎn)值，5 年內(nèi)會形成每年30 億元的產(chǎn)值。(3)

42、LED背光源以高效側(cè)發(fā)光的背光源最為引人注目，LED 作為LCD 背光源應(yīng)用，具有壽命長、發(fā)光效率高、無干擾和性價比高等特點， 已廣泛應(yīng)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(chǎn)品日趨小型化，LED 背光源更具優(yōu)勢，因此背光源制作技術(shù)將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發(fā)展。LED 是手機關(guān)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。現(xiàn)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(chǎn)量很大，而且大部分LED背光源還是進口的，對于國產(chǎn)LED 產(chǎn)品來說，這是個極好的市場機會。(

43、4)LED 照明光源早期的產(chǎn)品發(fā)光效率低，光強一般只能達到幾個到幾十個mcd，適用在室內(nèi)場合，在家電、儀器儀表、通訊設(shè)備、微機及玩具等方面應(yīng)用。目前直接目標(biāo)是LED 光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已從局部應(yīng)用領(lǐng)域開始發(fā)展。日本為節(jié)約能源，正在計劃替代白熾燈的發(fā)光二極管項目(稱為照亮日本)，頭五年的預(yù)算為50億日元，如果LED 替代半數(shù)的白熾燈和熒光燈，每年可節(jié)約相當(dāng)于60 億升原油的能源, 相當(dāng)于五個1.35106kW核電站的發(fā)電量，并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產(chǎn)生，改善人們生活居住的環(huán)境。我國也于2004 年投資50 億大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保的半導(dǎo)體照明計劃4。(5)其它應(yīng)用例如一種受到

44、兒童歡迎的閃光鞋，走路時內(nèi)置的LED 會閃爍發(fā)光，僅溫州地區(qū)一年要用5億只發(fā)光二極管；利用發(fā)光二極管作為電動牙刷的電量指示燈，據(jù)國內(nèi)正在投產(chǎn)的制造商介紹,該公司已有少量保健牙刷上市，預(yù)計批量生產(chǎn)時每年需要3 億只發(fā)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(qū)銷勢強勁，受到人們普遍的歡迎，正在威脅和替代現(xiàn)有電泡的圣誕市場。LED產(chǎn)業(yè)目前面臨的一些問題在國家推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、培育新的產(chǎn)業(yè)增長點這一戰(zhàn)略任務(wù)的指導(dǎo)下,LED成為各地方政府的發(fā)展重點,東莞、惠州、佛山、深圳、大連、南昌、廈門等地方政府紛紛制定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,國內(nèi)掀起

45、了一股LED投資熱潮。作為占據(jù)國內(nèi)LED總產(chǎn)值的近半壁江山的廣東,在5月發(fā)布的關(guān)于加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的若干意見中,將半導(dǎo)體照明(LED)產(chǎn)業(yè)列為廣東近期重點主抓的三大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。LED產(chǎn)業(yè)在廣東已經(jīng)形成了百舸爭流的局面。深圳、東莞、佛山都已經(jīng)將LED產(chǎn)業(yè)列為支柱型產(chǎn)業(yè)發(fā)展。LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出全面開花之勢。國內(nèi)LED企業(yè)迅速崛起并迅速擴大產(chǎn)能,為爭奪LED市場展開攻略。從國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)三安光電到擴張產(chǎn)能的士蘭微再到半路出家的德豪潤達,LED產(chǎn)業(yè)熱潮幾乎席卷了整個行業(yè),由于國內(nèi)LED產(chǎn)品技術(shù)整體水平不高,國內(nèi)企業(yè)普遍規(guī)模小、技術(shù)實力弱、產(chǎn)品檔次也比較低,LED市場競爭激烈,相關(guān)

46、廠商爭打價格戰(zhàn),同時LED產(chǎn)業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)了無序投資、惡性競爭等現(xiàn)象。從目前國內(nèi)市場動態(tài)和LED產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布來看,已經(jīng)出現(xiàn)很嚴(yán)重的重復(fù)投資的問題。另外,一些地方政府在發(fā)展經(jīng)濟中有意將地方市場向本地企業(yè)開放,或者以投資換市場的方式鎖住地方市場,地方保護主義有抬頭趨勢。若不打破這種地方行政壁壘,必然帶來地區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)項目趨同,直接加大產(chǎn)業(yè)泡沫,阻礙區(qū)域一體化發(fā)展進程。不同區(qū)域要突出不同特色,要避免為短期利益簡單重復(fù)建設(shè),導(dǎo)致未來惡性競爭。此外,中國的LED照明還存在一系列其它問題,例如中國目前還沒有LED燈具國家標(biāo)準(zhǔn),只有一些地方的標(biāo)準(zhǔn);我國本土LED燈具造型創(chuàng)新設(shè)計能力明顯不足等。要解決好這些問題,

47、才能使LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加健康,LED產(chǎn)品才能更適應(yīng)大眾的需要。市場主導(dǎo)是LED照明產(chǎn)業(yè)可以長期健康發(fā)展的基礎(chǔ),政府要在政策、法規(guī)、研發(fā)投入、應(yīng)用示范和標(biāo)準(zhǔn)等多方面來引導(dǎo)和扶持,全國一盤棋,整體規(guī)劃,才能引導(dǎo)LED產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。LED與LED可見光通訊技術(shù)既然高功率LED即將成為下一代固態(tài)照明 (SSL)的主力,電子產(chǎn)業(yè)界也浮現(xiàn)了更為大膽的新思維。也就是舍棄擁擠不堪的射頻 頻寬,改用速度快到人眼難以辨識的LED切換方式來傳送數(shù)據(jù),這樣的方式便稱為LED可見光通訊 (VLC)。透過先進的技術(shù)支援,每一種新的LED燈具 都能以有線方式接取骨干網(wǎng)路,使不同設(shè)備間可實現(xiàn)無所不在的無線 通訊,且不會增加現(xiàn)有射頻頻寬的負擔(dān)。這種LED可見光通訊傳輸技術(shù)多采用白光LED ,因為白光LED特點為快速反應(yīng),能作為可見光通訊技術(shù)的基礎(chǔ)。LED可見光傳輸 技術(shù)是利用螢光燈或是白光LED等室內(nèi)照明設(shè)備,發(fā)出肉眼無法察覺的高速明暗閃爍訊號,以無線方式來傳輸資料。采用可見光是因為其波長范圍大,可透過設(shè)計將可見光訊號透過不同波長傳輸。而研發(fā)人員也會測試 不同光波長,利用構(gòu)成白光的