《led产业概述》word版

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1、LED产业概述1、LED简介LED是半导体发光器件（LightEmittingDiode）的英文缩写，新照明光源的LED产品由于节能环保，应用越来越广泛。半导体照明的实现方式是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，它们之间形成的过渡层叫P—N结，当P—N结加正向电压时有电流注入，电子和空穴复合而发光。发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P

2、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，如图1所示。图1LED的发光原理假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有

3、关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间，比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。2、LED的优点目前技术条件下，LED已经显示出了众多的优点。一是寿命超长，业内公认的平均值达为10万小时，可期望目标将会达到25万小时；二是色彩丰富，LED已经实现了多个波长的单基色，有红、琥珀黄、黄、绿、蓝等，基本满足了应用领域对LED色彩的要求，随着更多新材料的开发，还会实现

4、更多的基色及至全彩色；三是稳定可靠，在LED的寿命期内,LED差不多都能稳定的工作,维护工作量极小；四是电气安全性高,LED一般工作在低电压(6-24V)、小电流(10-20mA)情况下,属弱电级工作器件,有较好的电气安全性能；五是节能环保效率高,在同等亮度下,LED的耗电仅为普通白炽灯的1/10,而且不存在有害金属汞污染等问题,符合社会发展趋势；六是应用灵活性好，LED可进行低压供电，也可110V/220V电源供电，加上单粒LED的体积小(芯片更小，只用3-5平方毫米)，大大方便了工程应用；七是受控制能力强,现有的技术已经可以实现LED的亮度、灰度、动态显

5、示、分布控制等，是其它发光装置无可比拟的；八是抗震性能优越，LED的坚固、耐震、耐冲击性能都超过了目前所有其它类型的电光源产品；九是响应速度快，LED的响应速度在毫秒级，可以自如有效地应用于显示屏、汽车刹车灯、相机闪光灯等；十是显色性能良好，白色LED目前的显色指数Ra达到了70以上,色温范围从3600K到11000K（随荧光粉不同而变），而且已经获得了实验室提高的方案；另外还有亮度高、无干扰、方向性好等等也是十分有用的优点。在功率、效率等指标上，2007年2月11日新华网报道，武汉光电国家实验室（筹）微光机电系统研究部和华中科技大学能源学院，采用具有中国自

6、主知识产权的技术，成功封装了功率高达1500瓦的LED光源，这是目前世界功率最大的LED光源，而在深圳“2007LED技术论坛峰会”上，亿光电子工业股份有限公司（全球光电子产业领导厂商）则展示了高亮度LED的最新技术，并宣称他们已经成功地开发出了100(lm/W)的高效率、高亮度LED，有人预计，LED的最终发光效率可以达200(lm/W)，而目前大部分家用照明采用的白炽灯,其光效约为8(lm/W)。总之，随着技术的发展，LED的优点会越来越突出，应用范围会越来越广、应用的程度会越来越深入、应用规模会越来越大。照明行业已经经历了三代产品，他们分别是第一代电光

7、源：白炽灯（卤钨灯）、第二代电光源：荧光灯（日光灯、节能灯）和第三代电光源：高强度气体放电灯（HID），目前正在向第四代电光源——半导体照明（LED）发展。LED晶片的体积很小，通常只有几十到几百微米见方，属于固态光源，选择适当匹配的材料和制造工艺，电能大部分可转变成光能，理论上发光效率可达400lm/w，目前LED实验室最大发光效率为157lm/w。LED是一种新型固态冷光源，它具有高效、节能、环保、使用寿命长、易维护体积小、响应快、可靠性高等特点。在同样亮度下，耗电仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯的1/3，而寿命却可以延长100倍，半导体照明是21世纪最

8、具有发展的高技术领域之一，未来半导体灯将逐步替代白炽