LED简介
led基础知识
LED封装
1、LED封装图工艺 2、白光LED制造方法 3、白光LED色区的划分 4、 LED与传统灯具的对比
LED封装；
白光LED的实现方法
白光LED的实现方法
一、配色，白平衡
白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度 为69%，红色的亮度为21％，蓝色的亮度为10％时，混色后人眼感 觉到的是纯白色。但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因 无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的 亮度得到 白色光，称为配色。
白光LED色区的划分
蓝色芯片加黄色荧光粉所制成白光LED，是目前白光LED制 造的主流，由于制程的缺陷，白光LED存在色差在所难免。如 何划分LED的颜色才是最佳的呢，下面我来简单的介绍一下。 市场上通常所说的3500K、4000K、6500k等等多少色温的 说法其实不是很科学的，因为从CIE图中我们可以看出，同一 色温在图中不是对应唯一的点，它跟色坐标是一对多的关系。 为了解决这一问题，行业中通常将自己生产的LED对其色坐标 进行归纳总结，最终将其肉眼看起来差别不明显的LED归到一 起，这样分选出来的LED在CIE中就对应了一个小小区域，这就 是色区。 用色区来划分LED产品，是整过行业通用的方法，请看下 图：
相信奥运会开 幕式的“梦幻长 卷”和“梦幻五 环”大家还记忆 犹新，它被展现 在一个4564平方 米的巨大LED大屏 幕上，这是迄今 为止世界上最大 的单体全彩色大 屏幕，升入空中 的“梦幻五环”， 则是由4.5万颗 LED灯编排而成的。
梦幻五环
梦幻长卷
LED照明产业商机
2009年LED照明产 业的商机 1、国务院出 台4万亿元规模的 经济刺激计划中， 有1.8万亿元用于 铁路、公路、机场 和城乡电网建设、 1万亿元用于地震 重灾区的恢复重建， 这无疑给中国LED 照明产业带来巨大 的商机。 2、即将到来 上海世博会将给中 国LED照明产业的 发展带来了巨大的 历史机遇。
LED简介
LED目录LED概述LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。
LED历史50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。
LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，即固体封装，所以能起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。
在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。
PN结施加反向电压时，少数载流子难以注入，故不发光。
这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。
以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。
发光二极管技术介绍
LED在医疗领域也有广泛应用， 如LED手术灯、LED治疗仪等。
02 发光二极管的种类
可见光发光二极管
总结词
可见光发光二极管是应用最广泛的发光二极管，能够发出人类肉眼可见的光线。
详细描述
可见光发光二极管通常由镓、砷、磷等元素组成的化合物，通过电子与空穴的 结合产生光子，发出不同颜色的光线。常见的颜色有红、绿、蓝、黄等。
在需要快速变化的光源或显示器中，LED的高响应速度可以带来更好的视觉效果来自和动态性能。耐冲击和震动
LED具有较强的耐冲击和震动能力， 能够在恶劣的环境条件下稳定工作。
这使得LED在需要承受振动或冲击的 场合，如车辆、船舶、飞机等，成为 理想的光源选择。
低电压工作
LED可以在低电压下工作，通常只需要几伏特的直流电压即可点亮。
LED由半导体材料制成，其核心 是PN结，当正向电流通过时，电 子与空穴结合，释放出能量，并 以光子的形式发出可见光。
发光二极管工作原理
LED的工作原理基于PN结的载流子复合效应。当正向偏置电 压加在LED上时，电流从阳极流向阴极，电子与空穴在PN结 附近相遇并复合，释放出能量，以光子的形式发出可见光。
LED的发光效率随着技术的不断进步 而提高，目前已经广泛应用于各种照 明和显示领域。
长寿命
LED具有较长的使用寿命，通常可达数万小时，大大超过 了传统光源的寿命。
由于LED的寿命长，可以减少更换灯泡和维护的成本，同 时也降低了对环境的影响。
快速响应速度
LED的响应速度非常快，可以在微秒级别内达到最大亮度，使得LED成为高速或 瞬态变化的理想选择。
LED的光输出量与电流成正比，通过调节电流可以控制LED的 光输出。
发光二极管的应用领域
LED基础知识
（一）LED简介1、 LEDLED为Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写。
LED是一种半导体固体器件，LED的最显著优点是使用节能，环保，和使用寿命长。
由于采用了鎵、砷、磷三种元素，所以俗称这些LED为三元素发光管。
而GaN（氮化镓）的蓝光 LED 、GaP 的绿光 LED和GaAs红外光LED，被称为二元素发光管。
而目前最新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED，可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。
2.LED照明术语波长：光的色彩强弱是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。
能见到的光的波长，范围在380至780nm之间。
单位：纳米（nm）亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。
单位：尼特（nit）光强：指光源的明亮程度。
也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。
单位：烛光（cd）光通量：光源每秒钟所发出的可见光量之总和。
单位：流明（Lm）光效：光源发出的光通量除以光源的功率。
它是衡量光源节能的重要指标。
单位：每瓦流明（Lm/w）。
显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。
通常叫做"显色指数"。
单位：Ra。
色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。
单位：开尔文（k）。
眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。
同步性：两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的同步方式运行，同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。
防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。
LED照明简介
LED的响应速度极快，可在毫秒级别 内点亮，适用于需要快速响应的应用 场景。
LED照明技术的应用领域
室内照明
LED可广泛应用于家庭、办公室、商场等场 所的照明。
室外照明
LED可应用于道路、桥梁、公园等场所的照 明。
显示屏
LED可制成各种尺寸和形状的显示屏，广泛 应用于广告、演出、比赛等场合。
温度效应
LED灯具的发光效率会随着温度的升高而降低，因此需要良好的散 热设计，以保证其长期稳定的性能。
LED照明对环境的影响
减少碳排放
LED照明的广泛应用能够减少大量的碳排放，对缓解 全球气候变暖问题有积极作用。
改善城市夜景
LED照明可以营造出丰富多彩的城市夜景，提升城市 的形象和品质。
降低光污染
LED照明简介
汇报人：文小库 2024-01-05
目录
• LED照明技术概述 • LED照明产品类型 • LED照明市场现状与趋势 • LED照明环保与节能 • LED照明设计与应用
01
LED照明技术概述
LED定义与工作原理
LED定义
LED，即发光二极管，是一种能够将 电能转化为可见光的固态半导体器件 。
LED照明的定向性较好，能够减少对周边环境的干扰 和光污染。
05
LED照明设计与应用
LED照明设计原则
01
02
03
04
节能高效
LED照明具有高发光效率和低 能耗特点，能够显著降低能源
消耗和运营成本。
舒适性
LED照明应提供舒适的视觉环 境，避免过强或过弱的光线对
眼睛造成不适。
艺术性
LED照明设计应与建筑风格和 室内装饰相协调，创造出富有
LED简介
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LED光源的特点 LED光源的特点
电 压：LED使用低压电源，单颗电压在1.9-4V之间，比使用高压 电源更安全的电源。 效 能：光效高，目前实验室最高光效已达到 161 lm/w（cree）,是 目前光效最高的照明产品。 抗震性：LED是固态光源，由于它的特殊性，具有其他光源产品不能 比拟的抗震性。 稳定性：10万小时，光衰为初始的70% 响应时间：LED灯的响应时间为纳秒级，是目前所有光源中响应时间 最快的产品。 环 保：无金属汞等对身体有害物质。 颜 色：LED的带快相当窄，所发光颜色纯，无杂色光，覆盖整过可 见光的全部波段，且可由R\G\B组合成任何想要可见光。
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节能、环保和长寿命
美国能源部有一个类似的预测， 到 2010 年美国一半的白炽灯如果由 LED 取代的话，仅节约的电费就达到 350 亿美元。在使用 寿命方面，LED 采用固体封装，结构牢固，寿命达 10 万小时，是萤光灯的 10 倍，白炽灯的 100倍。在环保方面，用 LED 交替萤光灯，避免了萤光灯管破裂外溢汞的二次污染。
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LED发光原理
发光二极管的核心部分是由p 型半导体和n型半导体组成的晶片， 在p型半导体和n型半导体之间有 一个过渡层，称为p-n结。在某些 半导体材料的PN结中，注 入的少 数载流子与多数载流子复合时会 把多余的能量以光的形式释放出 来，从而把电能直接转换为光能。 PN结加反向电压，少数载流子难 以注入，故不发光。
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LED的概念简介
LED光特性
显色指数 光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色指数” （Ra）。将在日光下的显色指数定义为100，其他光源根据其“变 色”和“失真”的程度来定义。
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连续光谱照射下的显色性
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仅有蓝光和黄光的光照下的显色性
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LED光特性
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LED光特性
流明维持寿命：指定流明维持百分数达到的时间，用小时表示。 额定流明维持寿命：LED光源的实际操作时间将保持为起始光输出的百分数。 如L70为70%流明维持的时间。
在测试过程中，LED光源的操作必须是在驱动电流相同的情况下，三个壳体 温度的最小值。55 ℃和85 ℃为既定的参考点，第3个温度由厂家选定，选 定的管壳温度和驱动电流必须代表他们对客户应用的预期，并且必须在建 议的操作温度范围内。
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1、LED的发光原理？ 发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P 型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。 P型半导体里面空穴占主导地位，N型半导体主要是电子。当电流通 过PN结作用于晶片时，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复 合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。
LED光特性
电流与相对光通量、相对光效的关系
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LED电特性
• LED是半导体PN结二极管中的一种，正向导通，反向截止。
• LED电特性参数包括正向电流、正向电压、反向电流和反向电 压，LED必须在合适的电流电压驱动下才能正常工作。
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VR IR
L ED介绍
在光度学中对于“光”的定义，是相对于可见 光而言，它所具有的波长范围在380～780nm之间， 不同波长的辐射进入人眼的颜色感受不同。
表 2 各种颜色光线的波长 光色 波长 λ（nm) 代表波长 700 780～630 红（Red） 620 橙（Orange） 630～600 580 黄（Yellow） 600～570 550 570～500 绿（Green） 500 500～470 青（Cyan） 470 470～420 蓝（Blue） 420 紫（Violet） 420～380
LED的结构
发光二极管（即LED）是一种注入式电致发光器件，它由P型 和N型半导体组合而成，其结构示意如下图。实际是将PN结管芯 烧结在金属或陶瓷底座上，然后用透明环氧树脂封装而成。
基本原理
其核心是PN结。因此它具 有一般P-N结的I-N特性，即 穿特性。在正向电压下，电 子由N区注入P区，空穴由P 区注入N区。进入对方区域 的少数载流子（少子）一部 分与多数载流子（多子）复 合而发光。 量子阱把经过结区的电子空 穴限制住，提高复合效率。
LED的各类应用： LED的应用主要可分为三大类：LCD屏背光、LED 指示照明、LED显示。 1、 小尺寸1.5寸到3.5寸LCD屏的背光： 例如手机、PDA、MP3/4等便携设备的LCD屏都需 要LED来背光。 2、7寸LCD屏的背光（如数码相框）： 3、大尺寸LCD屏的背光（如LCD TV/Monitor、笔 记本电脑）： 目前大部分LCD TV/Monitor、笔记本电脑的LCD屏 是采用的CCFL荧光灯管做背光，因CCFL寿命、环保等 不利原因目前正朝向采用LED背光发展。按LCD屏的尺 寸大小一般需要数十个到上百个白光LED做背光，而其 LED驱动IC市场潜力将会很大。
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• Level 2: LED cluslux of one individual LED is quite low compared to thatof gas-discharge lamps. Multiple LEDs are therefore often mounted on a printed-circuit board (PCB) to obtain a LED module emitting a high luminous flux. The PCB establishes the electrical connections between all components and the externalelectrical driver. The PCB must also conduct away the heat from the heat sinks of the individual LEDs to the outside world.
• Level 3: LED module.
• ED modules integrate the LED cluster with the electric driver,the mechanical connections and with the secondary optics that determine the light distribution of the module.
• In the case of white-light LEDs, phosphors have to be applied over the LED chip. • The amount applied is one of the factors that determines efficacy. If too little is applied, the blue radiation can pass partly through it without being converted, if too much is applied the light converted will be absorbed by the phosphors themselves. This also means that the distribution of phosphors over the surface of the LED has to be uniform.
LEDs
• Level 0: LED chip. • Level 1: LED package. • Level 2: LED cluster. • Level 3: LED module.
• Level 0: LED chip.
Level 1: LED package.
• The LED chip is placed in a reflector cup, which because of its shape, helps to direct the light in an upwards direction.