LED制造技术及应用简介
LED的优势及应用PPT课件
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五、 LED光源与传统光源效率对比
灯具总效率对照： (光源发展的历史：白炽灯→直管型荧光灯→高效电子节能灯→LED灯)
使用光源 光源光效 电源效率 有效光照效率 灯具(取光)效率
寿命
LED 90流明/瓦
90% 90% 90% 50000小时
荧光灯 80流明/瓦
85% 60% 60% 2000小时
方面，LED背光有显著的优势。
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THANKS
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个人观点供参考，欢迎讨论！
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六、 LED模組的優勢
白色 LED背光屏的色彩表现力胜于CCFL
CCFL背光由于色纯度等问题，在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如CRT。 据测试，采用CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的70%左右，即使是通过采用改进型的CCFL光源，也只能 达到NTSC等比90%左右的色域范围，也就是现在的广色域显示器。白色LED背光NTSC色彩区域大概是70% 以上，另外一种RGB LED背光是一种高端设计，NTSC色域区域可达100%左右，在色彩表现力和色阶过渡
可见，LED灯具实际效率是一般荧光灯的2.6倍，是普通白 炽灯泡的9倍，是高压钠灯的2.02倍。
即：LED灯钠灯之间功率可换算为： 75W LED灯=150W钠灯；
125W LED灯=250W钠灯； 225W LED灯=400W钠灯
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六、 LED模組的優勢
白色 LED背光设计让显示器更轻薄
由于发光二极管和荧光管物理厚度有所差别，导致两者成品上的厚度 有着质的差别。理论上，LED背光液晶显示器厚度只是CCFL背光显 示器的一半。
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六、 LED模組的優勢
led的半导体
led的半导体LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，能够将电能转化为光能。
它具有低功耗、高效率、长寿命、快速开关等优点，因此广泛应用于照明、显示、通信、传感等领域。
下面将介绍LED的半导体原理、制造工艺以及应用领域。
半导体原理：LED是一种二极管，由P型半导体和N型半导体组成。
当外加电压施加在LED上时，电子从N型半导体区域向P型半导体区域注入，同时空穴从P型区域向N型区域注入，两者在P-N结附近复合释放出能量，产生光子。
这个过程被称为电致发光，LED的发光色彩和能量大小取决于P-N结材料的选择。
制造工艺：LED的制造工艺主要包括基片制备、外延生长、光刻、薄膜沉积、接触金属化、切割、封装等步骤。
基片制备是LED制造的第一步，常用的基片材料有蓝宝石、硅等。
外延生长通过气相沉积的方法，在基片上沉积一层P型或N型材料。
光刻是通过光刻胶和掩膜，在外延片上形成所需的模式。
薄膜沉积则用于改变材料的光学和电学性质，如增加透明度和反射率等。
接触金属化是为了使电流能均匀地流过整个芯片，提高LED的亮度和效率。
切割是将大面积的外延片切割成小芯片的过程。
最后，LED芯片会通过封装，保护和固定芯片，并将引线与外部电源连接。
LED的应用领域：1. 照明：由于LED的高效率、低功耗和长寿命，LED照明已经成为替代传统照明技术的主流选择。
LED灯泡、LED灯管、LED路灯等产品得到了广泛应用。
2. 显示：LED在平板显示器、电视、手机屏幕等领域被广泛采用。
由于LED的自发光特性和对比度较高，LED显示屏显示效果更为清晰、色彩更为鲜艳。
3. 通信：LED被用于光纤通信中的光源和光接收。
它具有高速调制、小尺寸、低功耗的特点，适用于高速、长距离的数据传输。
4. 传感：LED可以用作光电传感器，用于测量光强度、距离、颜色等参数。
例如，LED被应用在汽车行业的自动驾驶技术中，用于识别障碍物和交通标志。
总结：LED作为一种半导体器件，利用半导体原理将电能转化为光能。
led生产
Led生产简介LED（Light Emitting Diode，发光二极管）是一种能够将电能转化为光能的半导体器件，具有高亮度、低能耗、长寿命等优点。
因此，在各个领域得到广泛应用，包括照明、显示屏、汽车、通信等。
本文将介绍LED生产的流程以及其中的关键步骤。
LED生产流程LED生产包括以下主要步骤：1.晶片制造：晶片制造是LED生产的第一步，也是LED性能的关键决定因素。
晶片由半导体材料制成，通过特殊的工艺产生不同颜色的光。
晶片制造涉及材料混合、晶片生长、切割等步骤。
2.晶片测试：在晶片制造完成后，需要进行完整性测试。
这些测试通常包括电压测试、光通量测试以及色温测试等。
只有合格的晶片才能继续下一步的生产工艺。
3.封装：晶片制造后，需要将其封装成LED照明产品。
封装过程中，将晶片镶嵌在塑料模具中，并用导线连接到外部电路。
封装过程也涉及焊接、封装完整性测试等步骤。
4.光学设计：在封装完成后，需要进行光学设计，以优化LED的照明效果。
光学设计主要包括透镜的选择和安装，以及光线的散射和聚焦等。
5.性能测试：整个LED生产过程中，还需要对成品LED进行性能测试。
包括电气和光学性能的测试，以确保产品符合标准要求。
关键步骤LED生产中的几个关键步骤是晶片制造、封装和性能测试。
晶片制造晶片制造是整个LED生产过程中最为重要的步骤。
它决定了LED的性能和质量。
晶片制造的关键步骤包括：•材料混合：选择合适的半导体材料，通过特定比例的混合制备LED材料。
常用的材料有氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）、磷化铟镓（InGaP）等。
•晶片生长：将混合好的材料通过蒸发、沉积等工艺生长成晶片。
晶片生长过程中，需要控制温度、气氛和其他参数，以确保晶片质量。
•切割：将大块的晶片切割成小尺寸的晶片。
切割过程需要精确控制，以保证每个晶片的尺寸和形状都符合要求。
封装封装是将晶片封装成LED产品的过程。
封装的关键步骤包括：•塑料模具制备：根据不同的LED产品设计，制造出与之相匹配的塑料模具。
LED 制造技术与应用
LED 制造技术与应用一，认识LED1，LED的基本概念：LED是发光二极管（Light Emitting Diode）的简称。
顾名思义，发光二极管就是一种可以将电能转化为光能的电子器件并具有二极管的特性。
LED是一种半导体二极管，与普通半导体二极管一样有两个电极。
LED在工作时需要外加电源，由正负两极导入二极管内。
LED在内部结构上有P区和N区，二者相结合的界面称为PN结。
二极管是一种允许电流单向流动的器件。
根据加在二极管两端电压的大小，利用通过LED的电流最终使PN结发光。
2，LED的基本结构和发光原理LED 器件的制造是为了得到光，它的结构与普通的半导体二极管不一样，结构如下图所示：发光原理P 区带有过量的正电荷（称为空穴），N区带有过量的负电荷（称为电子），当正向导通的电压加在这个半导体的PN结上时，电子就会从N区向P 区移动。
在两者的交界处，电子和空穴发生复合，复合过程中能量就会以光的形式从LED中发射出来。
图示如下：电子和空穴的复合又分两种方式：一是伴随光的辐射的复合，二是不伴随光的辐射复合。
对发光器来讲主要研究第一种方式，得到200至1550nm的波长范围内的可见光谱。
从而做成实用的发光器件。
3，LED芯片制作的工艺流程LED 的制作工艺流程分为两大部分。
首先在衬底上制作氮化镓基的外延片，这个过程主要是在金属有机物化学气相沉积（MOCVD）外延炉中完成的。
准备好制作氮化镓（GaN）基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后，按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。
接下来是对LEDpn结的两个电极进行加工（电极加工业师LED制作的关键工序），并对LED 毛片进行减薄，划片；然后对毛片进行测试和分选，就可以得到所需要的LED芯片。
下图是制造工艺流程图：注：MOCVD外延炉是最重要的LED制造设备，一台这样的机器造价要100多万美元。
是投资的较大环节。
还有制造电极的光刻机，刻蚀机，离子注入机，都需不少的投资。
LED原理及应用概述
LED原理及应用概述纵观人类照明史，先后经历了火光照明、白炽灯照明、荧光灯照明，LED(发光二极管)作为加入照明家族的新成员，目前正处于蓬勃发展阶段。
从1962年第一支红色二极管问世，黄色、绿色、橙色、蓝光LED被陆续开发出来。
1998年，基于蓝光的LED芯片的成功开发，孕育了新一代的照明革命。
随着国家半导体照明工程的启动，半导体照明技术将进一步改变我们的世界。
由于白光LED光效的迅速提高，加上其体积小、耐震动、响应速度快、方向性好、寿命长达数万小时、光色接近白炽灯光色、低压驱动、无汞和铅的污染，将发展成为可用来代替白炽灯和荧光灯的主要绿色光源。
1、 LED的结构及发光原理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，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。
半导体晶片由三部分组成，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，中间通常是1至5个周期的量子阱。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子和空穴就会被推向量子阱，在量子阱内电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。
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。
因此，只要有理想的半导体材料就可以制成各种光色的LED。
LED结构图如下图所示。
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。
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。
led的应用领域
led的应用领域LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，具有发光功能。
自20世纪60年代问世以来，LED技术不断发展，如今已经广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍LED的应用领域。
1. 照明领域LED照明是目前LED应用的最主要领域之一。
传统的白炽灯和荧光灯相比，LED照明具有节能、寿命长、无汞等显著优势。
LED照明产品包括LED灯泡、LED灯管、LED投光灯等，广泛应用于室内照明、街道照明、景观照明等各个场所。
2. 显示屏领域LED在显示屏领域的应用也非常广泛。
LED显示屏以其高亮度、高对比度、色彩鲜艳等特点，被广泛应用于户外广告牌、体育场馆、大型商场的室内广告牌、舞台背景等场所。
此外，LED还用于电子显示器、手机屏幕、电视背光等领域。
3. 汽车领域随着汽车工业的发展，LED在汽车领域的应用也得到了迅猛的发展。
LED车灯具有低功耗、高亮度、寿命长等特点，被广泛应用于汽车的大灯、刹车灯、转向灯、日间行车灯等。
LED车灯不仅提高了行车安全性，还具有美观、时尚的外观。
4. 通信领域LED还在通信领域有着重要的应用。
由于LED具有高速调制的能力，可以用于光通信。
LED光通信具有体积小、功耗低、可靠性高等优点，被广泛应用于短距离的数据传输和室内无线通信。
5. 医疗领域LED在医疗领域也有着广泛的应用。
LED光源可以用于医疗设备，如手术室的照明设备、牙科设备的照明等。
LED光源具有无紫外线、无红外线、光色可调节等特点，对于医疗操作和病人的安全非常重要。
6. 农业领域LED在农业领域的应用也逐渐增多。
LED可以提供植物生长所需的光谱，对植物的生长和发育有着重要的影响。
LED植物生长灯可以用于植物的人工光照，使植物在无阳光的环境中也能正常生长。
此外，LED还可以与传感器结合，实现智能农业的发展。
7. 安防领域LED在安防领域的应用也越来越广泛。
LED具有高亮度、低功耗、长寿命等特点，非常适合用于安防监控系统中的夜视摄像头、警灯等设备。
LED照明技术的研究和应用
LED照明技术的研究和应用随着科技的不断发展，LED照明技术已经成为生活中不可或缺的一部分。
作为一项节能环保的照明技术，LED已经越来越广泛地应用到各个领域中。
本文将从LED的原理和特点、LED照明技术的应用以及LED照明系统的未来发展等方面进行深入探讨。
一、LED的原理和特点LED是指电子发光二极管，是一种将电能转化为光能的半导体材料。
LED的工作原理是利用半导体材料直接将电能转化为光能，当电压通过半导体材料时，带负电荷的电子和带正电荷的空穴结合时会发生能量释放，从而产生光。
LED的优点在于：1. 高效能，能将大部分电能转化为光能，消耗的电量很少；2. 寿命长，可以达到50000小时以上，使用寿命比普通灯泡长很多；3. 发热小，不会产生热量，不会产生紫外线和红外线，对环境、人体无害；4. 可控性强，可以按照需要调整亮度和颜色等参数，具有很好的灵活性。
二、LED照明技术的应用LED照明技术已经大规模应用到室内和室外照明领域中。
在室内照明方面，LED照明系统已经取代了传统的白炽灯和荧光灯，成为了照明主流。
LED灯泡的照明效果比传统灯泡更好，颜色更准确、更柔和，不会产生闪烁的情况。
此外，LED灯泡的光线方向性强，灯具设计更加简洁、时尚，灯具造型更加多样化，被广泛应用于家庭、商业场所等室内照明领域。
在室外照明方面，LED灯管和LED点光源被广泛用于路灯、景观、广告牌等领域。
由于LED灯泡的节能和环保特点，被越来越多的城市和企业采用，以达到节能减排、提升城市品位的目的。
LED照明技术的应用领域还在不断拓展，未来LED还将应用于汽车照明、清洁能源领域以及室外大屏幕等多个领域。
三、LED照明系统的未来发展LED照明技术的未来发展方向主要体现在以下几个方面：1. 更高效的LED芯片设计。
目前LED芯片的发光效率仍有提升空间，未来该技术可能会出现更高效、更稳定的LED芯片设计，以此提升LED灯泡的发光效率，减少能源消耗。
LED_百度百科（可编辑）
LED_百度百科LED百科名片LED英文单词的缩写，主要含义：LED = Light Emitting Diode，发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光；LED = Large Electronic Display，大型电子展示；LED = Lupus erythematosus disseminatus，播散性红斑狼疮，一种慢性、特发性自身免疫病；led是lead的过去式和过去分词，意为“领导，带领”；俄罗斯Pulkovo机场的IATA代码。
本词条主要介绍发光二极管。
目录LED产品和相关小常识组成光通量发光强度亮度色温基本信息LED应用LED照明颜色 LED优点一、体积小二、耗电量低三、使用寿命长四、高亮度、低热量五、环保六、坚固耐用七、多变幻八、技术先进LED 缺点 LED显示技术发展 LED设计理念 LED的发光原理照明用白光LED LED的调光控制运作参数和效率参数测量标准 LED显示屏控制系统LED分类 LED应用于路灯有先天优势和劣势 LED应用的相关产品 LED产品“贵”的三大原因 1.国内企业没有核心技术 2.LED应用产品散热难 3.LED应用电源管理LED驱动电源九大性能特点要求 LED封装技术介绍 LED产业目前面临的一些问题 LED与LED可见光通讯技术 LED的重要参数释疑 LED焊接技术要求及操作注意事项 LED透镜填充硅胶过程LED产业链构成应用范围照明无线传输发展历史 LED照明国家标准LED产品和相关小常识组成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。
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三、 LED产业介绍
四、 LED的制造流程 五、 LED的特性 六、 LED的应用与发展趋势
PN结理想 I-V曲线
正向导通，反向击穿
四元LED I-V曲线
Vf1&Vf2的意义
亮度与温度的关系
波长与温度的关系
LED制造技术及应用简介
一、 什么是LED 二、 LED的工作原理
ail layer
GaAs S
ubstrate
粘性膜
GaAs S
ubstrate
粘性膜
扩膜并目检
包装入库
LED的固晶＆焊线图
负极 正极
负极 正极
环氧树脂透镜
LED晶片
连接导线 导电银胶
用来产生反射效果 的杯状支架阴极
支架阳极
胶体缺口 表示阴极
LED的Lamp
结构介绍
阴极支架-短于阳极
LED封装白光产生方法
LED的工作原理
LED制造技术及应用简介
一、 什么是LED 二、 LED的工作原理
三、 LED产业介绍
四、 LED的制造流程 五、 LED的特性 六、 LED的应用与发展趋势
LED的发展历史
AlGaInP LED 与 GaAsP LED光电参数对比
LED的发展历史
1965年世界上的第一只商用化LED诞生， 用锗制成，单价45美元，为红光LED，发 光效率0.1 lm/w 1968年利用半导体搀杂工艺使GaAsP材料 的LED的发光效率达到1 lm/w, 并且能够 发出红光、橙光和黄光 1971年出现GaP材料的绿光LED，发光效 率也达到1 lm/w
3 chips 型: Red Chip + Green Chip+Blue Chip
2 chips 型: Blue Chip+ Yellow Chip
1 chip 型 : Blue Chip+ Yellow荧光粉 UV Chip +RGB荧光粉（类似于荧光灯白光原理）
LED制造技术及应用简介
半导体材料应用于LED
LED产业分工
１.利润特点 LED 外延片和LED芯片： ~70% LED封装：10%~20% ２.资源需求
LED应用：10%~20%
应用, 15%
封装, 15%
外延片&芯片, 70%
外延片&芯片 封装 应用
发光二极管产业概况
LED制造技术及应用简介
一、 什么是LED 二、 LED的工作原理
一、 什么是LED 二、 LED的工作原理
三、 LED产业介绍
四、 LED的制造流程 五、 LED的特性 六、 LED的应用与发展趋势
LED的构成
发光二极管是由数 层很薄的搀杂半导体材 料制成，一层带过量的 电子，另一层因缺乏电 子而形成带正电的“空 穴”，当有电流通过时， 电子和空穴相互结合并 释放出能量，从而辐射 出光芒。
谢 谢！
四元系LED的制造流程
外延生长层
外延生长层 外延生长层
GaAs Substrate
GaAs Substrate
GaA
P电极生长
外延生长层
光刻
外延生长层
GaAs Substrate GaAs Substrate GaAs Substrate
P电极蚀刻
外延生长层
P极合金
三、 LED产业介绍
四、 LED的制造流程 五、 LED的特性 六、 LED的应用与发展趋势
发光二极管的应用
LED在未来五
年最大的应用
领域将会是在 LCD的背光源 和LED的平民 化照明应用。
发光二极管应用概况
发光二极管的应用
发光二极管的应用
室外大LED全彩色屏幕
发光二极管的应用
城 市 建 筑 装 饰 灯 光 工 程
LED的工作原理
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半 导组成的晶片，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。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，光的强弱与电流大小有关 。
LED的发展历史
80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs 材料的LED，发光效率达到10 lm/w 1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED 成熟，发光效率达到40-50 lm/w，目前发 光效率已经达到80lm/w 1990年基于SiC材料的蓝光LED出现，发 光效率为0.04 lm/w 90年代中期出现以蓝宝石为衬底的GaN蓝 光LED，到目前该技术仍为主流技术
发光二极管的应用
花 旗 银 行 大 厦
发光二极管的应用
索尼全球首台蓝光DVD刻录机BDZ-S7
发光二极管的应用
发光二极管的应用
发光二极管的应用
发光二极管的应用
发光二极管的应用
白光LED射灯
LED的优点︰
●寿命长,理论上为10万小時，一般大于5万小時（是 荧光灯的10倍） ●发热量低，耗电量小,白炽灯的1/8,荧光灯的1/3） ●体积小,重量轻,可封装成各种类型，目前市面上最 小的芯粒只有150um大小 ●坚固耐用,不怕震动。环氧树脂封装，防水，耐恶 劣环境使用 ●多色显示,利用RGB可实现七彩色显示 ●工作温度稳定性好 散热好 ●响应时间快,一般为毫微秒(ns)級 ●冷光，不是熱光源 ●電压低,可以用太陽能電池作電源
LED制造技术及应用简介
芯片制造部 王兆年
LED制造技术及应用简介
一、 什么是LED 二、 LED的工作原理
三、 LED产业介绍
四、 LED的制造流程 五、 LED的特性 六、 LED的应用与发展趋势
什么是LED
LED 是取自 Light Emitting Diode三个字的缩写，中文译为“发光二极 管”。LED是一种具有两个电极的半导体发光器件，让其流过小量电流 就会发出可见光 。
会发光的二极管
LED发光颜色划分
380nm 430nm
紫色(Purple) 蓝色(Blue) 蓝绿色(Bluish Green)
490nm
505nm
515nm
535nm 585nm 600nm 630nm 700nm
翠绿色(Green)
纯绿色(Pure Green)
黃绿色(Yellow Green)
黃色(Yellow) 琥珀色(Amber) 橙色(Orange) 红色(Red)
发光二极管封装应用图
发光二极管构造
第一个商用二极管产生于 1960年。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，起到保护 内部芯线的作用
四元发光二极管芯片
LED制造技术及应用简介
外延生长层
背面减薄
GaAs Substrate
GaAs Substrate
N电极生长
N极合金
四元系LED的制造流程
探针
外延生长层 外延生长层
外延生长层
GaAs Substrate
GaAs Substrate
GaAs Substrate
粘性膜
半切
晶粒测试
切穿
Epitax
ail layer
Epitax
三、 LED产业介绍
四、 LED的制造流程 五、 LED的特性 六、 LED的应用与发展趋势
LED 制 造 流 程
MOCVD外延片生长原理图
外延生长设备（MOCVD）
LED的层结构
P电极 透明电极 P-GaN P-AlGaN 多量子阱 N-GaN GaN缓冲层 蓝宝石衬底 N电极 P-GaP P-AlGaInP 多量子阱 N-AlGaInP 布拉格反射层 GaAs衬底 N电极 图1 GaInN LED 示意图 图2 AlGaInP LED 示意图 P电极