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什麽是LED?

LED(發光二極管)是壹種固態半導體器件,可以直接將電轉化為光。LED的核心是壹個半導體芯片,芯片的壹端貼有三豐LED。

在支架上,壹端為負極,另壹端接電源正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝。半導體晶圓由兩部分組成,壹部分是P型半導體,其中空穴占優勢,另壹部分是N型半導體,這裏主要是電子。但是當這兩個半導體連接在壹起時,它們之間就形成了壹個“pn結”。當電流通過導線作用於芯片時,電子會被推到P區,在那裏與空穴復合,然後以光子的形式放出能量,這就是LED發光的原理。光的波長決定了光的顏色,而光的顏色是由構成pn結的材料決定的。

編輯這段LED應用程序

鑒於LED自身的優勢,主要應用在以下幾個方面:(1)顯示屏和交通信號顯示光源的應用。LED燈具有抗震抗沖擊、光響應快、省電、壽命長等特點,廣泛應用於各種室內外顯示屏,分為全彩、三色和單色顯示屏。中國有超過100臺正在開發和生產。交通燈主要使用超高亮度的紅、綠、黃led。由於LED燈節能、可靠性高,全國範圍內正在逐步升級紅綠燈,推廣速度快,市場需求大,是壹個很好的市場機會。(2)在汽車工業中的應用汽車燈具包括儀表板、音響指示燈、開關背光、閱讀燈、外剎車燈、尾燈、側燈、大燈等。汽車用白熾燈不耐沖擊和撞擊,容易損壞,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。由於LED響應速度快,可以提醒駕駛員盡早剎車,減少追尾事故。在發達國家,LED制作的中央後高位剎車燈已經成為汽車的標配,美國惠普公司的半導體照明在1996。

LED尾燈模塊可以隨意組合成各種尾燈。此外,汽車儀表盤等照明部件中的光源可以作為超高亮度發光燈,因此逐漸采用LED顯示屏。中國汽車工業正處於大發展時期,這是推廣超高亮度LED的絕佳機會。近幾年年產值1億元,五年後30億元。(3)高效率側面發射的LED背光最搶眼。LED作為LCD背光源,具有壽命長、發光效率高、無幹擾、性價比高等特點,已廣泛應用於電子表、手機、BP機、電子計算器、刷卡機等。隨著便攜式電子產品的小型化,LED背光更具優勢,因此背光制造技術將朝著更薄、更低功耗和均勻性的方向發展。LED是手機的關鍵器件。壹部普通的手機或小靈通大約需要10個LED器件,而壹個彩屏和壹部帶拍照功能的手機大約需要20個LED器件。現階段手機背光量很大,每年要用35億顆LED芯片。目前中國手機產量很大,LED背光大部分靠進口,這對於國產LED產品來說是壹個絕佳的市場機會。(4)4)LED照明光源早期產品發光效率低,光強只能達到幾到幾十MCD,適用於室內場合、家用電器、儀器儀表、通訊設備、微型計算機、玩具等。目前的直接目標是用LED光源替代白熾燈和熒光燈,這種替代趨勢已經開始從局部應用領域發展。為了節約能源,日本正在計劃壹個發光二極管項目(名為“點亮日本”)來替代白熾燈。前五年的預算是50億日元。如果用LED替代壹半的白熾燈和熒光燈,每年可節約相當於60億升原油的能源,相當於5個1.35 ×106kW核電站的發電量,並可減少二氧化碳等溫室氣體的產生,改善人們的生活環境。中國也在2004年投資50億元發展節能環保的半導體照明計劃[4]。(5)其他應用,比如壹種受兒童歡迎的閃光鞋,走路時內置的LED會閃光,僅溫州地區壹年就用了5億個LED;使用發光二極管作為電動牙刷的功率指標,據國內正在投產的廠家透露,公司已上市少量健康牙刷,預計量產每年需要3億只發光燈;流行的LED聖誕燈,造型新穎,色彩豐富,不易破碎,低壓使用安全,最近在香港等東南亞地區銷售強勁,廣受人們歡迎,威脅並取代了現有的電燈泡聖誕市場。(6)用於家庭室內照明的LED產品越來越受歡迎。LED筒燈、LED吸頂燈、LED日光燈、LED光纖燈已經悄然進入家庭!

六、堅固耐用

LED完全封裝在環氧樹脂中,比燈泡和熒光燈管更堅固。燈體內沒有松動的部分,使得LED不易損壞。led燈

七、更多變化

LED光源可以利用紅、綠、藍三原色的原理,在計算機技術的控制下,使三種顏色具有256級灰度並隨意混合,可以產生256×256×256 = 16777216種顏色,形成各種不同光色的組合,實現多彩的動態變化效果和各種圖像。

八、先進技術

相對於傳統光源單調的發光效果,LED光源屬於低壓微電子產品。它成功地結合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等。,所以也是數字信息產品,是半導體光電器件的“高科技”技術,具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。

編輯本段中的照明術語。

波長:光的顏色強度可以用數據來描述,稱為波長。可見光的波長範圍從380到780納米。單位:納米(nm)亮度:亮度是指物體的明暗程度,定義為單位面積的發光強度。單位:nit光強:指光源的亮度。即表示光源在壹定方向和範圍內發出的可見光輻射強度的物理量。單位:燭光(cd)光通量:光源發出的能量與人眼接收到的能量之和為光通量(φ)。單位:流明(Lm)光效:光源發出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源節能的壹個重要指標。單位:流明每瓦特(Lm/w)。顯色:光源呈現物體的程度,即顏色的保真度。通常稱為“顯色指數”。單位:Ra。色溫:在壹定溫度下,光源發出的光的顏色與黑體輻射的光的顏色相同,黑體的溫度稱為光源的色溫。單位:開爾文(K)。眩光:視野中亮度極高或亮度對比強烈的物體所引起的視覺不適稱為眩光,是影響照明質量的重要因素。同步:兩個或兩個以上的LED燈能在規定的時間內以程序設定的同步方式正常工作,同步是LED燈實現協調變化的基本要求。防護等級:IP防護等級是根據燈具的防塵防潮特性進行分類,由兩個數字組成。第壹個數字代表燈具防塵和防異物入侵的等級(0-6),第二個數字代表燈具防濕氣和水入侵的密封程度(0-8)。數字越大,保護級別越高。

編輯這壹段領導發展

LED顯示屏的發展可以分為以下幾個階段:第壹階段從1990到1995,主要是單色和16雙色圖形屏。用於顯示文字和簡單圖片,主要用於車站、金融證券、銀行、郵局等公共場所。,作為公共信息展示工具。第二階段,從1995到1999,出現了64和256灰度級的雙原色視頻屏幕。視頻控制技術、圖像處理技術和光纖通信技術的應用,將LED顯示屏推向了壹個新的高度。此時,LED顯示控制專用大規模集成電路芯片也被國內企業開發應用。第三階段,從1999開始,大量紅色、純綠色、純藍色LED燈管湧入中國。與此同時,國內企業深入開展研發工作,利用紅綠藍led生產的全彩顯示屏得到廣泛應用,大量進入體育場、會展中心、廣場等公共場所,使國產大屏幕進入全彩時代。隨著LED原材料市場的快速發展,2001年表面貼裝器件問世,主要應用於室內全彩屏。憑借其亮度高、色彩鮮艷、溫度低的特點,點間距可隨意調節,為不同價位的需求者所接受。短短兩年多時間,產品銷售額突破3億元,表面貼裝全彩LED顯示屏應用市場進入新世紀。為了適應2008年奧運會的“瘦身”計劃,利亞德開發了表面貼裝雙色顯示屏,廣泛應用於訓練館和比賽計時記分系統。奧運場館全彩屏方面,為了減少投資,大部分全彩屏都是可拆卸的,可以在奧運會期間作為直播工具,賽後出租,也可以作為演出、國家政策發布等公共場合的應用工具,盡快收回成本。就市場而言,中國加入WTO和北京申奧成功成為LED顯示屏行業發展的新機遇。國內LED顯示屏市場持續增長。目前,國內LED顯示屏市場占有率近95%。LED顯示屏的國際市場容量預計每年增長30%。LED顯示屏的主要廠商集中在日本、北美等地,中國LED廠商的出口份額可以忽略不計。據不完全統計,目前全球生產全彩屏的廠商至少有150家,其中產品齊全的大型公司約有30家。目前,隨著中國政府對LED產業化的積極推動,國內LED顯示屏的生產技術與世界基本同步。國內知名品牌包括:梁元國際照明、拓普視、元亨光電(yaham)、skymax-display、麗晶光電(Lightking)、Unilumin、Retop、aled、liantronics、矩形照明。MejLed、dicolor、lenson、良輝光電(lhgd)、TOP、Art、金、absen、aswei、雷森(ledsun)和萊雅德(leyard)。

編輯此LED的照明原理。

LED手電筒

發光二極管由III-IV族化合物制成,如半導體如GaAs(砷化鎵)、GAAP(磷化鎵)等,其核心是PN結。因此具有壹般pn結的I-N特性,即正向導通、反向截止和擊穿特性。此外,在壹定條件下,它還具有發光特性。在直流電壓下,電子從N區註入P區,空穴從P區註入N區。進入對面區域的部分少數載流子(少數載流子)與多數載流子(多載流子)復合發光,如圖1所示。假設發光發生在P區,註入的電子直接與價帶空穴結合發光,或者先被發光中心俘獲再與空穴結合發光。除了這種發光復合,還有壹部分電子被非發光中心(這個中心在導帶和介電帶的中間附近)俘獲,然後與空穴復合,每次釋放的能量不夠大,不能形成可見光。發光復合量與非發光復合量的比率越大,光量子效率越高。因為復合在少數載流子擴散區發光,所以僅在PN結表面附近的幾個微米內產生光。理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發光區半導體材料的帶隙寬度Eg有關,即λ≈1240/Eg(mm)中Eg的單位為電子伏(eV)。如果能產生可見光(波長為380nm的紫光~波長為~780nm的紅光),半導體材料的Eg應該在3.26 ~ 1.63 EV之間。波長比紅光長的光是紅外光。目前有紅外、紅、黃、綠、藍四種發光二極管,但藍色發光二極管價格昂貴,應用不廣泛。

在本段中編輯LED的調光控制。

傳統上,LED的調光是通過用DC信號或濾波PWM調節LED中的正向電流來實現的。降低LED電流會調節LED光輸出強度,然而,正向電流的變化也會改變LED的顏色,因為LED的色度會隨著電流的變化而變化。許多應用(如汽車和液晶電視背光照明)不允許LED有任何顏色漂移。在這些應用中,大範圍的調光是必要的,因為周圍環境中存在不同的光變化,並且人眼對光強度的微小變化很敏感。通過施加PWM信號來控制LED的亮度允許在不改變顏色的情況下完成LED的調光。人們常說的真彩色)PWM調光就是用壹個PWM信號來調節LED的亮度。調節LED亮度常用的方法有三種:(1)使用設定電阻,在LED驅動控制IC管腳RSET兩端並聯不同的轉換電阻,用壹個DC電壓來設定LED驅動控制IC管腳RSET的電流,從而改變LED的正向工作電流,達到調節LED亮度的目的。(2)利用PWM技術和PWM控制信號,通過控制LED正向工作電流的占空比來調節LED的發光亮度。(3)線性調節最簡單的方法是在LED驅動控制C中使用外部設定電阻來實現LED調光控制。雖然這種調光控制方法是有效的,但它缺乏靈活性,並且不能允許用戶改變光強度。線性調整會降低效率並導致白光LED向黃光光譜的顏色偏移。這可能是壹個微小的偏差,但在敏感的應用中可以檢測出來。采用數字或PWM LED調光控制方法,通過脈寬調制改變LED驅動電流的脈沖占空比,開關頻率大於100HZ。大於100HZ的開關調光控制頻率主要用於避免人眼感覺調光閃爍。在LED的PWM調光控制下,LED的發光亮度與PWM的脈沖占空比成正比。在這種調光控制方式下,LED的發光顏色可以在高調光比範圍內保持不變,用PWM進行LED調光控制的調光比範圍可以達到3000: 1。線性LED調光控制方法是采用模擬調光控制方法。在模擬調光控制下,通過調節LED正向工作電流實現LED調光控制,調光控制範圍可達10: 1。如果要進壹步降低LED的正向工作電流,就會造成LED的發光顏色會發生變化,LED的正向工作電流無法精確調控等問題。

編輯該部分的運行參數和效率。

壹般來說,最常見的LED工作功率設置在30到60毫瓦以下。1999年推出商用級LED,可以在1W的功率輸入下持續使用。這些led都是用超大的半導體芯片來應對大功率輸入的問題,半導體芯片固定在金屬鐵片上幫助散熱。2002年,5瓦LED開始出現在市場上,其效率約為18到22流明每瓦。2003年9月,Cree,Inc .展示了其新的藍色LED,在20 mA下實現了35%的照明效率。他們還做了壹款每瓦65流明的白光LED產品,是當時市面上最亮的白光LED。2005年,他們展示了白光LED的原型,在350毫安的工作環境下,實現了每瓦70流明的記錄效率。如今,有機發光二極管的工作效率遠低於普通LED,最高只有10%左右。然而,有機發光二極管的生產成本要低得多。例如,可以通過簡單的印刷方法將大的有機發光二極管陣列放置在屏幕上,以制作彩色顯示屏。

在本段中編輯LED上拉電阻。

壹般壹個LED工作時,加10mA就足以使其正常工作,所以電阻值為Vo/10mA,Vo為外接電阻的值。例如,在+5V的電壓下可以使用500歐姆的電阻。

led顯示控制系統

簡單來說,分為:同步控制系統(與計算機輸出同步);異步離線控制系統(存儲控制卡中的內容,離線運行)隨著近兩年LED顯示屏的快速發展,LED控制系統的市場也變得更加廣闊,尤其是2009年新建成的Vida優盤LED控制卡是目前使用最多的。Vida優盤LED控制卡可以通過串口連接電腦,也可以用來傳輸信息,省電腦,免布線,支持模擬時鐘,流動邊框。Vida優盤LED控制卡適用於各種室內外顯示屏,自上市以來風靡全國。LED控制卡

LED顯示屏的發展逐漸進入民用,如各種店面使用的門頭屏,室內外各種方形屏,以及其他各種條形屏。目前,電腦必須連接到顯示屏上才能更新內容,這使得大量用戶,尤其是廣告商很難更新程序。u盤LED控制卡解決了這個問題。使用u盤這種最常見、最廉價的信息傳輸介質工具,用戶可以在網吧、家中或朋友的電腦的幫助下,通過編輯內容來更新顯示內容。u盤不需要壹直插在顯示屏或者它的延長線上。插上後,信息會存儲在屏幕裏幾秒鐘,u盤就可以拔出來了。u盤LED控制卡具有常見的串行通信功能,用戶想直接與計算機通信可以直接連接。u盤是用來傳輸LED顯示屏內容的,已經逐漸應用到全國各地的LED顯示屏上。LED顯示控制卡又稱LED異步控制器,是LED圖形顯示的核心部件。負責從計算機串口接收畫面顯示信息,放入幀存儲器,並根據分區驅動方式產生LED顯示屏所需的串行顯示數據和掃描控制序列。LED顯示屏主要顯示各種字符、符號和圖形。屏幕顯示信息由計算機編輯,通過RS232/485串口預載入LED顯示屏的幀存儲器,然後逐屏顯示和播放,循環往復。顯示方式豐富多彩,顯示屏離線工作。LED顯示屏因其控制靈活、操作方便、成本低廉而被廣泛應用於各行業。

編輯本段的分類。

1.根據LED的發光顏色可分為紅色、橙色、綠色(進壹步細分為黃綠色、標準綠色和純綠色)和藍色。此外,壹些led包含兩種或三種顏色的芯片。根據發光二極管是否摻雜散射劑、有色或無色,上述顏色的發光二極管可分為有色透明、無色透明、有色散射、無色散射四種。散射發光二極管和發光二極管用作指示燈。2.根據LED的發光面特性,可分為圓燈、方燈、矩形、面LED、側管、表面貼裝用微管等。圓形燈直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm、φ20mm。在國外,直徑3 mm的發光二極管通常記為T-1;φ5mm標註為T-1(3/4);把φ4.4mm寫成T-1(1/4)。圓形光強的角分布可以用半值角來估計。從發光強度的角度分布圖來看,有三類:(1)高指向性。壹般是尖頭環氧封裝或者有金屬反射腔的封裝,不加散射劑。半值角為5° ~ 20°或更小,具有較高的方向性,可作為局部照明光源或與光電探測器組合形成自動檢測系統。(2)標準型。通常用作指示燈,其半值角為20° ~ 45°。(3)散射型。這是壹個視角很大的指示燈,半值角在45 ~ 90°以上,有大量的散射劑。3.根據發光二極管的結構,有全環氧封裝、金屬基環氧封裝、陶瓷基環氧封裝和玻璃封裝。4.根據發光強度和工作電流,有普通亮度的led(發光強度100 MCD);發光強度在10和100 MCD之間的稱為高亮度led。壹般LED的工作電流在十幾毫安到幾十毫安的範圍,而小電流LED的工作電流在2mA以下(亮度與普通LED相同)。除上述分類方法外,還有按芯片材料分類和按功能分類的方法。

LED應用於路燈的這壹段編輯有先天的利弊。

壹、優點:壹、LED作為點光源,如果設計合理,可以直接解決傳統球形光源必須依賴出光的二次出光和光損耗問題;其次,光照射面的均勻性可以控制,理論上可以在目標區域完全均勻,這也可以避免傳統光源中“燈下光”現象的光浪費;再次,可以選擇色溫,這也是在不同應用中提高效率、降低成本的重要途徑;第四,技術進步的空間還很大。二、劣勢(影響路燈推廣應用的因素)是:目前價格還是太高,光通量低。目前同樣照度設計的LED光源價格是傳統光源的4倍左右(但在路燈產品中,光源部分在總成本中占比不高,所以在工程安裝中的成本增加比例不會太高,應用空間還是比較大的),在民用上是無法承受的。目前設計制造標準混亂,損壞率高,影響了LED的壽命優勢。

在本段中編輯LED應用的相關產品。

1.LED景觀2。LED室內3。LED交通4。LED汽車照明。LED廣告/說明6。LED顯示屏LED其他。

本段LED產品“貴”的三個原因

1.國內企業沒有核心技術。

LED產業上遊的核心專利大部分掌握在外國人手中,而我們沒有核心技術。雖然我們LED應用產品的制造能力占全球50%,但利潤是最低的。隨著技術和數量的增加,LED芯片更大尺寸晶圓的制造工藝將不斷降低成本。最近幾年,每年都在降低20%的速度。在LED芯片的價格因素中,光效的提升也應該包含在降價中,同樣的價格已經買到了更好的產品。LED照明燈的成本主要在於LED芯片。只要芯片價格下降,現階段LED的流明單價可以降到和節能燈相當,室內照明自然會遍地開花。LED芯片還有很大的降價空間。

2.LED應用產品散熱困難。

結構設計占燈具的20%左右。中國勤勞的人民壹直把價格定得很低,20%的成本才算合理。最大的問題是如何更創新,設計更合理。散熱成本要維持在5%。實際的散熱設計很簡單,要走兩個方向:壹是LED芯片與外部散熱器件之間的路徑越短,妳的散熱設計越好;第二,散熱阻力是指必須有足夠的散熱到路徑,足夠的‘散熱路’。這部分成本主要在結構上,用於散熱的成本並不多。

3.LED應用電源管理

電源是LED燈最薄弱的環節,嚴重滯後於LED燈的發展,質量有待提高。目前設計占燈具成本的20%左右,有些偏高。隨著技術的發展,最合理的供電大概是5-10%。LED的成本很高。其實相對於目前的其他光源,作為90年代發明藍色LED的LED行業,導致白光LED的實現,目前的成本其實並不高。特別是LED環保、節能、無汞,每個季度LED燈的價格都在下降。相信短時間內可以達到可以接受的水平。

編輯本段中LED驅動電源的九大性能特征。

根據電網用電規律和LED驅動電源的特性要求,在選擇和設計LED驅動電源時應考慮以下9個性能特性:1。可靠性高,尤其是LED路燈的驅動電源,安裝在高海拔的地方,維護起來不方便,成本高。2.高效LED是節能產品,驅動電源的效率要高。這對於電源安裝在燈中的結構來說尤其重要。因為LED的發光效率會隨著LED溫度的升高而降低,所以LED的散熱非常重要。電源效率高,其功耗小,燈內發熱量小,也降低了燈的溫升。有利於延緩LED的光衰。3.高功率因數功率因數是電網對負載的要求。70瓦以下的電器壹般沒有強制指標。雖然單個電器功率因數低對電網影響不大,但如果晚上大家都亮燈,同類負荷過於集中,就會對電網造成嚴重汙染。對於30-40瓦的LED驅動電源,據說在不久的將來,功率因數可能會有壹定的指標要求。4.有兩種驅動方式:壹種是壹個恒壓源用於多個恒流源,每個恒流源分別給每個LED供電。這樣組合靈活,壹個LED出現故障不會影響其他LED的工作,只是成本會略高。另壹種是直接恒流供電,LED串聯或並聯運行。其優點是成本較低,但靈活性較差,還需要解決壹個LED故障不影響其他LED工作的問題。這兩種形式共存了壹段時間。多路恒流輸出供電模式,性價比會更好。也許是未來的主流方向。5.浪湧保護LED抗浪湧的能力相對較差,尤其是抗反向電壓的能力。加強這方面的保護也很重要。有些led燈安裝在室外,比如LED路燈。由於電網負載的通斷和雷擊的感應,各種浪湧會從電網系統侵入,有些浪湧會導致LED的損壞。因此,LED驅動電源應具有抑制浪湧入侵和保護LED不受損壞的能力。6.保護功能除了常規的保護功能,最好在恒流輸出中加入LED溫度負反饋,防止LED溫度過高。7.防護方面,燈具外裝,電源結構要防水防潮,外殼要耐曬。8.驅動電源的壽命應該與LED的壽命相適應。9.滿足安全法規和電磁兼容性的要求。隨著LED的應用越來越多,LED驅動電源的性能將越來越適合LED的要求。

編輯本段LED封裝技術介紹。

1.晶體膨脹,這使得密集排列的晶片對於固體晶體而言稍微分開。2.固模:在支架底部塗上導電/不導電膠(導電與否取決於晶圓是上下PN結還是左右PN結)然後將晶圓放入支架。3.短時間烘烤,使膠水固化鍵合線時晶圓不移動。4.鍵合,即用金線連接晶圓和支架。5.預試,初試可亮。6.澆註膠水,用膠水包裹芯片和支架。7.烘烤很長時間,讓膠水固化。8.後期測試,測試能不能亮,電參數是否達標。9。光譜和顏色分離,分離顏色和電壓大致相同的產品。10,包裝。