收藏 分享(赏)

半导体led照明介绍.ppt

上传人:天天快乐 文档编号:581754 上传时间:2018-04-12 格式:PPT 页数:29 大小:1.16MB
下载 相关 举报
半导体led照明介绍.ppt_第1页
第1页 / 共29页
半导体led照明介绍.ppt_第2页
第2页 / 共29页
半导体led照明介绍.ppt_第3页
第3页 / 共29页
半导体led照明介绍.ppt_第4页
第4页 / 共29页
半导体led照明介绍.ppt_第5页
第5页 / 共29页
点击查看更多>>
资源描述

1、1,半导体照明概述,半导体照明是指用全固态发光器件(发光二极管,即LED)作为光源的照明,具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等显著特点,是近年来全球最具发展前景的高新技术领域之一,是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命。,半导体照明,LED (Light Emitting Diode),LED,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,由两部分组成,一部分是P型半导体,空穴占主导地位,另一端是N型半导体,主要是电子。这两种半导体相连就形成一个“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

2、后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。,LED构造图,半导体照明灯的主要优点,国家经贸委等13个部门组织实施的旨在节约电能,保护环境,改善照明质量的国家绿色照明工程中,大功率LED已明确作为推广使用的产品。公司现在已经成功研制出500W、200W、100W等大功率LED节能照明灯,填补了国内国外在该项目上的空白。LED灯主要优点如下:,光源使用寿命长,LED灯的理论寿命可达10万小时,实际使用寿命超过5万小时,按每天点亮10小时,LED灯可用5000天,因此LED灯可用10年以上。灯内控制电路采用高质量设计,可工作10年以上。白炽灯的平均寿命只有1000小时,其他光源的平均寿命也

3、只有3000-8000小时,远远低于LED灯的寿命。由于LED灯的寿命很长,不需要经常更换,因此可大大节省维护费用。,光效高 节电显著,电光源每W电功率产生的光通量称为光效,单位为Lm/w。普通白炽灯的光效为15Lm/w,LED的光效可达到200Lm/w。与同亮度白炽灯相比,LED照明灯可节省80-90%电能。应当特别指出的是:由于LED灯特别省电,因此有可能实现太阳能电池供电。LED路灯所需太阳能电池和蓄电池的容量较小,可以大大减小初期投资。 据估算,全国若有三分之一的照明灯具使用LED灯,每年节约的电费可重建一个三峡工程。,光通量稳定、不波动、无频闪效应危害,电光源发出的光通量不稳定,产生

4、光波动称为频闪。频闪超过一定范围后,在灯光下将产生视觉疲劳,长期视觉疲劳会损伤人的视觉系统。LED照明灯采用恒定直流电流驱动,不会产生任何频闪,对人体没有任何危害。日光灯、白炽灯、高压汞灯、钠灯等光源均采用交流电源供电,光通量的波动深度在55-65%,波动频率为100周,频闪效应的危害性极大。,显色性能好 不会产生色偏,显色性表示光对颜色的还原程度。在显色性较低的灯光下(一般日光灯显色指数为6070)看东西,眼睛对颜色的分辨能力低,容易造成视觉疲劳。绿色照明灯要求显色指数应大于或等于85。LED灯显色指数完全可以满足绿色照明灯的要求。,LED产业链LED产业链大致可分为五部分:原材料,LED上

5、游产业,LED中游产业,LED下游产业,测试仪器和生产设备。,1、原材料 LED的原材料包括衬底材料砷化镓、氮化铝、磷化镓、磷砷化镓、铟镓铝磷、铟镓氮等。它们大部分是IIIV族化合物半导体单晶,生产工艺比较成熟。原材料的纯度一般都要在6N以上。,3、LED中游产业 是指LED器件封装产业。根据用于现实、照明、通信等不同场合,封装出不同颜色、不同形状的品种繁多的LED发光器件。,2、LED上游产业 主要是指LED发光材料外延制造和芯片制造。由于外延工艺的高度发展,器件的主要结构如发光层、限制层、缓冲层、反射层等均已在外延工序中完成,芯片制造主要是做正、负电极和完成分割检测。,鸟巢景观照明,4、L

6、ED下游产业 是指应用LED作为显示或照明器件后形成的产业。主要的应用产业有LED显示屏、LED交通信号灯、LED航标灯、 LED景观灯饰、液晶背光源、LED车灯、LED特殊照明等。,位于湖滨北路的中闽大厦,太阳能LED照明系统,为解决偏远地区的照明问题,可采用太阳能光伏电源供电。在这种供电系统中采用LED作光源,可节省大量的电能。虽然LED灯成本较高,但在要求同样照明功率和照明时间的条件下,光伏电池组件和贮能蓄电池的容量可减小60%,同时半导体照明灯由直流电压供电,可省去逆变器,提高了供电效率和供电系统的可靠性,大幅度降低了系统成本。该产品还可用于高速公路遂道照明、太阳能路灯、太阳能庭院灯等

7、。,厦门为中国七大LED产业基地之一,首批4个半导体照明工程产业化基地之一(大连、上海、南昌和厦门 ),已经成为中国大陆地区光电产业快速发展的重要城市 。,厦门市LED产业简介,厦门生产LED外延片、芯片的企业有四家,即厦门三安光电、联厦光电、明达光电、乾照光电,芯片总产量约占祖国大陆自产芯片的25%。封装企业有十几家,下游应用企业有50多家,还有与之配套的荧光粉、环氧树脂、塑料镜头、蓝宝石外延材料、各种辅助材料和模具等生产厂,形成了较完整的产业链。,厦门市LED产业简介,2009年厦门市光电产业实现产值404.39亿元,首次突破400亿元,销售收入398.72亿元。2009年,产值及销售同时

8、超亿的厦门市光电企业有29家。2009年厦门市节能灯照明出口占有量继续保持全球市场20%以上,为全球高端节能照明的制造和出口基地。,厦门市LED产业简介,LED基础知识,LED是“light emitting diode”的英文缩写。中文名:发光二极管。LED是一种将电能转换为光能的固体电致发光(EL) 半导体器件。LED实质性核心结构是由元素谱中的-族或-族化合物材料构成的p-n结。,物体的发光方式,:又叫热辐射,是指物质在高温下发出的光。,:某种能源在较低温度时所发出的光。发冷光时,某个原子的一个电子受外力作用从基态激发到较高的能态。由于这种状态是不稳定的,该电子通常以光的形式将能量释放出

9、来,回到基态。,电致发光原理:电场的作用激发电子由低能态跃迁到高能态,当这些电子从高能态回到低能态的时候,根据能量守恒原理,多余的能量将以光的形式释放出来。,目前发光二极管用的都是直接带隙材料,GaAs,Si,直接带隙材料中,电子与空穴复合时,其发光跃迁(Radiative Transition)有以下可能性:,图()和()是一般红光产生光的原理,而图()是蓝光产生光的原理,LED自发性的发光是由于电子与空穴的复合而产生的。当LED两端加上正向电压,电流从LED阳极流向阴极时,半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光。,光

10、子,光的峰值波长与发光区域的半导体材料禁带宽度g有关,即 1240/Eg(mm)电子由导带向价带跃迁时以光的形式释放能量,大小为禁带宽度Eg。Eg越大,所发出的光子波长就越短,颜色就会蓝移。反之, Eg越小,所发出的光子波长就越长,颜色就会红移。,若要产生可见光(波长在380nm紫光780nm红光),半导体材料的Eg应该在1.593.26 eV之间。在此能量范围之内,带隙为直接带的-族或-族半导体材料只有GaN、 GaP等少数材料,也可以利用-族或-族二元化合物组成新的三元或四元-族或-族固溶体,通过改变固溶体的组分来改变禁带宽度与带隙类型。,光的颜色与芯片的材料有关系。材料不一样,电子和空穴复合的能量不一样,发出的光也不一样。红、黄光芯片的主要材料:AlGaInP、 GaAlAs蓝、绿光芯片的主要材料:GaN、 InGaN,

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 经济财会 > 贸易

本站链接:文库   一言   我酷   合作


客服QQ:2549714901微博号:道客多多官方知乎号:道客多多

经营许可证编号: 粤ICP备2021046453号世界地图

道客多多©版权所有2020-2025营业执照举报