高品质白光LED光源用发光材料应用现状及趋势

稀土发光材料是当前照明、显示和信息探测器件的核心材料之一,也是未来新一代照明与显示技术发展不可或缺的关键材料。目前稀土发光材料研发和生产主要集中在中国、日本、美国、德国和韩国,我国已成为世界上最大的稀土发光材料生产国和消费国。在显示领域,广色域、大尺寸、高清显示是未来该领域的重要发展趋势,目前广色域实现方式有多种,液晶显示、QLED、OLED及激光显示技术等,其中液晶显示技术现已形成了非常完备的液晶显示技术和产业链,具有最大的成本优势,也是国内外显示企业开发的重点。在照明领域内,类似太阳光的全光谱照明作为更为健康的照明方式,已成为业界关注的焦点。作为未来照明的一个重要发展方向,激光照明近年来越来越受到人们的关注,并已率先在汽车前大灯照明系统中获得应用,能够获得比氙气大灯或LED灯高得多的亮度和更低的能耗。光环境作为植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素,可通过光质调节、控制植株形态,促进植物生长,减短植物开花结果用的时间,提高植物产量、产能已成为全球关注重点,亟待开发适合植物生长照明用高性能发光材料。在信息探测领域内, 物联网以及生物识别(生物认证)技术具有万亿规模的市场前景,两者的核心部件均需要应用稀土发光材料的近红外传感器。随着照明及显示器件的更新换代,作为其核心材料的稀土发光材料也在发生着日新月异的变化,针对发光材料的现状和发展趋势详述如下。

1.高品质显示技术用发光材料

1.1 广色域液晶显示LED背光源用发光材料

近年来,平板显示中液晶显示(LCD) 发展势头最为强劲,成为平板显示领域中的主导技术。基于白光发光二极管(LED)背光源的液晶显示器以其色彩还原性好、功耗低、长寿命等突出优势,目前在液晶显示领域的渗透率已超过95%。针对液晶显示用白光LED的产生方式而言,通过综合考虑其技术、性能和成本等因素,“蓝光LED芯片+荧光粉”方式因技术成熟度高、成本相对较低,仍然是目前白光LED产生的主流方式。对于液晶显示LED背光而言,利用“蓝光LED 芯片+荧光粉”产生的白光 , 经过滤光、分光后, 需要产生纯正的红、蓝和绿三色光,因而荧光粉是决定LED背光液晶显示器色域的关键因素 。

目前LED背光液晶显示中普遍使用的荧光粉为Y3Al5O12:CE(YAG:CE)荧光粉体系及SIAlON:EU绿色荧光粉(部分采用硅酸盐绿粉)和氮化物红色荧光粉组合体系 。由于前者的光谱波峰比较宽,色纯度不佳,其所制作的显示器色域显示范围约70%NTSC,而后一种技术方案显示色域范围仅可提高到80%NTSC,但绿粉的色坐标y值和红粉的色坐标x值均较低,显示器的色域显示范围难以达到85%NTSC以上,且光效较前种技术方案下降40%。广色域液晶LED显示技术是指具有90%NTSC以上的显示色域,通过其可精准呈现影像、丰富色调,实现还原真实世界的绝色视觉效果。目前广色域LED背光源显示的关键实现方式是“蓝光芯片+SIAlON:EU绿粉+氟化物红粉”体系。然而, 目前国有研稀土开发的广色域液晶显示LED背光源用新型高效氟化物荧光粉的性能与国际水平处于相当水平,特别是开发了业内唯一可以批量供货的锗系氟化物荧光粉。国产 SIAlON:EU绿粉的性能与国外仍有较大差距,国内有研稀土等虽然可以实现高波段SIAlON:EU绿粉的小批量制备,但其主要市场均为国外企业所垄断。

目前,基于新型LED背光源的液晶显示色域产业化水平已经超过90%NTSC,亟待开发新型的荧光粉及LED背光源,进一步将液晶显示色域提升至110%NTSC、媲美OLED/QLED 技术,可喜的是,目前比现有氟化物荧光粉波长更长的窄带发射红粉以及比SIAlON:EU绿粉色纯度更高的绿粉研制已经已初现端倪,并有望在未来2-3年内达到应用水平,必将为高效利用我国已经建成了非常完备的液晶显示技术和产业链,夺取未来广色域液晶显示技术的制高点,实现我国在液晶显示技术的突破与赶超奠定非常好的材料基础。

1.2 其他新兴显示技术用发光材料

OLED具有主动发光、发光效率高、发光色纯度好、颜色鲜艳、功耗低、器件超轻薄、可柔性等诸多优点,利于全色显示,在显示领域均具有良好的发展前景,备受业界青睐。OLED显示技术在电视、手机终端、VR、手表等可穿戴设备的应用潜力,以及国产OLED面板的逐渐被市场所认可,也将为OLED 显示产业提供爆发的力量。根据市场调查,OLED电视机在美国的三千美金高端市场 中,2017年第一季度市场占有率达到65%,55英寸可达到100%,欧洲情况相同。因此OLED显示技术仍有较好的应用前景。发光材料(红、蓝、绿 )是OLED显示器件的重要组成部分,它直接决定着器件性能及用途, 达到应用要求的发光材料必需具有良好的综合性能,如高的发光亮度和量子产率;在近紫外或蓝光激发下,具有大的吸收截面和宽的激发范围;环境友好;良好的紫外光耐受性;良好的载流子传输性能;良好的热稳定性、成膜性等,目前OLED显示用发光材料的综合性能仍需进一步提升。

量子点材料具有优异的发光性能,具有量子效率高、发光波长连续可调、半峰宽窄等特点,用量子点取代传统的荧光粉,使显示屏色域提升至110%NTSC。但量子点发光材料在应用过程中仍有几个瓶颈问题需要克服。

首先,由于纳米晶颗粒尺寸小,比表面积大,在光、热和化学作用下,纳米晶颗粒容易发生氧化和分解,导致其光学性能急剧下降,在工作温度下的光衰问题已经成为限制了量子点白光LED发光效率和寿命提升的主要障碍。

其次,虽然量子点与传统稀土荧光粉相比更易与封装胶等材料共混,但是由于界面相容性问题,纳米晶与封装介质共混时依然存在团聚和相分离等问题,导致LED产品光效难以进一步提高。利用量子点发光材料也是制备广色域显示器件的备选技术途径,但由于高成本及组件复杂性的问题,且量子材料含有Cd,对环境存在负面影响,且因其成本问题,没有得到实际规模应用。

量子点发光材料的稳定性是限制其市场化的主要因素,相关研究人员正针对这一问题展开一系列相关研究,随着材料稳定性的提高,可预见三年内量子点白光LED的半衰寿命将达到万小时以上,市场也会同时建立起来。

量子点显示领域已呈中、美、韩三强鼎立的局面,竞争激烈。值得庆幸的是,我国在核心材料、原型器件以及制程方面有一定的先发优势。可望为我国显示产业突破国外技术路线的专利封锁,实现“换道超车”提供了良好的契机。

2.高品质照明技术用发光材料

2.1 全光谱照明用发光材料

随着白光LED在照明领域的加速渗透,市场对白光LED光源的品质化需求也越来越高,特别是在室内照明方面,对白光LED光源的要求重点,已从最初的单纯追求“高亮度”转换为兼顾显色指数、色温等光色性能的“高品质”,甚至追求类似太阳光的全光谱照明,国内外封装企业纷纷加速全光谱LED产品的开发。目前全光谱LED实现方式主要有多芯片型和单芯片型两种,其中单芯片型以其实现方式简单、成本低、光谱更为连续等优点,成为封装企业的首选。单芯片实现方式又分为蓝光芯片技术(蓝光芯片+多颜色发射荧光粉)和紫外/近紫外芯片(紫外/近紫外芯片+多颜色发射荧光粉)技术。在蓝光芯片技术中,器件光谱在蓝绿光部分存在严重的光谱缺失,理论上难以实现高品质全光谱健康照明需要。目前国家重点发展的第三代半导体中的紫外、近紫外芯片技术越来越成熟,促使紫外/近紫外芯片技术成为了全光谱照明的首选技术。

蓝光激发的各色荧光粉技术已经趋于成熟,但是这些荧光粉大部分不能被紫光高效激发,目前紫外/近紫外芯片激发用绿色、黄色、红色荧光粉研究较多,然而普遍存在的问题是发光效率较低,难以满足实际应用。开发适合紫光高效激发、宽谱带发射且各色荧光粉之间低相互吸收的荧光粉成为业内的研究重点,也是我国在未来照明领域取得知识产权突破的重要发力点。因此在全光谱照明领域,把握高能、短波第三代半导体技术发展机遇和趋势,开发与之配套的新型发光材料,特别是适合紫外/近紫外芯片用新型荧光粉,是实现绿色健康照明的重要契机。

2.2 高密度能量激发用发光材料

LED照明已经成为无可争议的主流照明技术,预计到2020年,仅半导体照明领域即可形成万亿市场规模。相比第一、二代半导体材料,第三代半导体具有击穿电压高、禁带宽、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优点,同时还具有发光效率高、频率高等特点,可广泛应用于半导体照明等多个战略新兴产业,推动和支撑下一代产业变革。第三代半导体材料应用于固体照明领域,可大幅提升器件的光效和光色品质,但第三代半导体照明光源的重要特征是电流密度增加和芯片发射光波长向高能量短波方向移动,鉴于发光材料直接决定了光源的光效和品质,现有经典铝酸盐等系列荧光粉的激发特性及稳定性已不能满足第三代半导体高密度能量激发需要,因此急需突破第三代半导体高密度能量光源高效激发并形成高品质白光的新型荧光材料及制备技术。

由于LED存在“效率骤降”的现象,即在高电流密度工作时,内量子效率会急剧下降,目前,各国科学家都在寻找新一代的优质光源,蓝色发光二极管的发明者中村修二提出,在不久的将来,LED技术因为受制于其发光效率的物理极限,最终会被激光二极管取代。与LED照明相比,激光照明可实现更高的效率,半导体激光被认为是继LED之后的最具发展前景高端照明和显示用高品质光源,将成为未来照明及显示产业的一个发展趋势,目前荧光转换型激光显示技术已在激光电视、激光投影、激光影院等大尺寸显示领域获得应用。LED照明类似,荧光转换材料也是激光照明中实现白光输出的关键材料,激光具有更高的能量密度,因此对荧光转换材料的抗光损伤能力提出了更高的要求。开发具有高稳定性、高转化效率的新型稀土荧光材料及其应用技术将是未来激光照明的一大挑战,将催生对新型稀土荧光材料及其陶瓷、晶体的产业化需求。

3.特种光源用发光材料

3.1 植物照明用发光材料

近年来随着光电技术的发展,LED发光效率得到大幅度提升,LED在植物工厂的应用逐渐受到世界各国的广泛关注。LED具有体积小、寿命长、低发热量等优点,此外,其所特有的波长优势、宽幅的可调性等,被认为是人工光植物工厂的有效替代光源。LED应用于植物照明的市场前景相当乐观,预期市场规模将快速增长。2017年植物照明(系统)市场规模约为6.9亿美金,其中LED灯具为1.93亿美金,预估到2020年植物照明(系统)市场将成长至14.24亿美金,LED灯具将成长至3.56亿美金。目前实现LED发光的模式主要为蓝色LED芯片或紫外LED 芯片+荧光粉,未来,植物照明用荧光粉也将是实现植物照明器件的重要原材料之一。

植物进行生长发育所需要的主要能量来源就是光,但是植物对光的吸收不是全波段的而是有选择性的,同时不同绿色植物对光的吸收光谱又基本相同,叶绿素对光波最强的吸收区有两个,一是在波长为400-500nm的蓝、紫光部分,对橙、黄光吸收较少,对绿光的吸收最少,所以叶绿素的溶液呈绿色,另一个是在波长为640-660nm的红光部分,红光有利于植物碳水化合物的合成,还能加速植物的生长发育。所以,高效的植物补光照明一般采用400-500nm的蓝光和 640-660nm的超红光以及部分白光LED的组合来实现。

此外,除了植物必须吸收的上述两类光,植物还存在光感受系统(光受体)。植物中最主要的光受体就是吸收红光或远红光的光敏色素(phytochrome)。它对红光和远红光极其敏感,参与植物从萌发到成熟的整个生长发育过程。植物体内的光敏色素以两种较稳定的状态存在:红光吸收型 (PR,lmax=660nm)和远红光吸收型 (PR,lMAX=730nm),这两种状态可相互转化,所以完整的植物照明方案还应该有730nm的远红光。蓝粉采用紫外/近紫外芯片激发,主要以铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐、氮化物为基质,EU2+为发光离子。深红色荧光粉大都采用EU、MN或CE等离子或与MN2+共掺得到。这两种波段的荧光粉的研究已经十分广泛,目前技术比较成熟,能够实际应用于植物照明。但是用于植物光敏色素的远红光荧光粉的研究还很少,其发光效率还处于较低的水平,难以实际应用。因此开发与植物照明领域匹配的远红外光新型发光材料,解决其关键制备技术,以及对蓝、红以及远红光荧光粉在用于照明时,光的配比的研究是植物照明贡献于当今生物农业发展的重点方向。

3.2 近红外光源用发光材料

近红外光是指波长在780-2526nm范围内的电磁波,近年来近红外探测器在面部识别、虹膜识别、安防监控、激光雷达、健康检测、3D传感等领域的应用得到快速发展,已然成为国际研究焦点。预计2020年近红外探测器在全球生物识别市场规模将达到250亿美元,其中仅虹膜识别技术总产值将达到35亿美元。红外探测器件是通讯和物联系统的重要组成部分,急需高效窄带或特种宽谱带发射的的近红外(特别是780-1600nm) 器件。目前红外芯片的专利被国外掌握,尤其是1000nm以上波段芯片的效率低、成本高且受国外专利和技术垄断,亟待开发以高能成熟紫光-蓝光芯片激发荧光粉转换型高效红外器件。2016年底 , 欧司朗推出首款蓝光芯片复合近红外荧光粉的近红外LED,用于测量食品中脂肪、蛋白质、水分或糖分含量。蓝光芯片与近红外荧光粉复合封装的实现方式具有制备工艺简单、成本低、发光效率高等优点在国际上受到广泛关注。因此,开发各波段近红外LED用新型近红外荧光粉,实现其多样化的应用需求迫在眉睫。

根据近红外光的分类,近红外长波为1100-2526nm的发光,近红外长波荧光粉主要以Er3+和Ni2+为发光中心。目前,该领域取得了一系列卓有成效的研究进展,研究出了近红外长波不同波段的荧光粉,且通过敏化离子等的引入实现了能量传递,发光效率得到了很大的提高。

近红外短波为780~1100nm的发光,近红外短波荧光粉主要以Cr3+、Yb3+、Nd3+为发光中心。目前业界在近红外发光材料领域获得了较为丰富材料体系,但存在的共性问题是发光效率低,部分体系稳定性较差,仍无法满足市场需求。因此,开发配套的新型近红外发光材料,突破紫光-蓝光激发下高效发射的红外荧光粉及其关键制备技术,不断提高其光效,逐渐替代近红外芯片。

4.结论

综上所述,基于高效低廉的蓝光LED芯片的照明与显示技术已经成熟应用,其中适合蓝光激发的照明用铝酸盐及氮化物体系荧光粉的性能也日益完善,但是伴随全光谱照明及大功率照明技术和应用需求,亟待开发新型荧光粉以及陶瓷化或单晶化的高性能荧光材料。在显示领域,虽然QLED、OLED和激发显示技术发展迅速,但是开发新型荧光粉,可望补液晶显示色域不高的相对之不足,基于蓝光LED芯片的液晶显示背光源技术仍具有极大的生命力。此外,通过材料体系创新,基于蓝光LED可望获得高效近红外乃至紫外等非可见光光源。在上述领域用荧光粉的材料和技术创新,是实现我国材料乃至光电器件核心专利突破和产业发展的重要途径。

发光二极管的正负极如何识别

发光二极管在现在应用很广泛,有很多人不知道如何识别发光二极管的正负极,那么今天林欣电子的小编就给大家讲述一下关于如何识别发光二极管正负极的知识。

一、观察法。从侧面观察两条引出线在管体内的形状。较小的是正极。其次看引脚长短也可以看出来,发光二极管的正负极,引脚长的为正极,短的为负极!

二、万用表检测法。用万用表检测发光二极管时,需要使用“R×l0k”档。因为发光二极管的压降为2V。而万用表处于“R×lk”及其以下各电阻挡时。表内电池仅为1.5V。低于管压降。无论正、反向接入,发光二极管都不可能导通,也就无法检测“R×1k”档时表内接有9V(或15V)高压电池,高于管压降,所以可以用来检测发光二极管。检测时。将两表笔分别与发光二极管的两条引线相接,如表针偏转过半,同时发光二极管中有一发亮光点,表示发光二极管是正向接入,这时与黑表笔(与表内电池正极相连)相接的是正极;与红表笔(与表内电池负极相连)相接的是负极。再将两表笔对调后与发光二极管相接,这时为反向接入,表针应不动。如果不论正向接入还是反向接入,表针都偏转到头或都不动,则该发光二极管已损坏。

led灯珠正负极区分方法:

一、目测,led灯珠内部,支架大连接的引脚是负极,支架小的链接的引脚是正极;

二、led灯珠是新的,引脚都健全的,直接看引脚的长短,就可以分出来了“正极引脚比较长”

还有很多的方法,来检测led灯珠正负极,比较快捷方便的方法就是用万用表

如何判断5050贴片led灯珠正负极:

5050贴片led灯珠是一款在led灯珠节能灯照明行业中比较常用到的贴片led灯珠,但是很多用户在拿到5050贴片led灯珠不知道怎么焊接,原因就是因为不知道如何区分5050贴片led灯珠正负极,林欣电子告诉您如何区分5050贴片led正负极:整个5050贴片led灯珠是正方形的,四个直角中有一个角带个小缺角,其他的直角没有小缺角,带小缺角的那端就是负极,另一端则是正极!

LED灯珠和LED贴片灯珠主要应用在哪里?

1、通用照明

1)室外照明:像室外景观照明、室外LED路灯、隧道灯等,使用的灯具包括LED灯带、LED投光灯等。

2)室内照明:室内照明主要包括LED吸顶灯、LED面板灯、LED球泡灯、LED射灯、台灯等。

2、专用照明

1)、防暴用警灯

2)矿灯

3)航空航天用

4)军用

5)应急照明

3、其他应用

像手电筒、工具灯、圣诞灯、玩具、服装、鞋子装饰等

4、指示灯、信号灯、LED显示器:

1)用于各种设备、仪器、仪表上指示用的LED灯;

2)用于交通信号灯,船舶信号灯、航标灯等;

3)用于户内户外LED显示屏,广告招牌、胸牌等。

5、特殊照明

1)用于捕鱼灯、杀虫灯、植物生长调节灯;

2)医学用LED灯;

3)投影、照相用LED灯;

6、背光源

1)小尺寸的背光,主要用RGB来做彩色的背光,包括手机、仪表等;

2)大尺寸背光,包括笔记本电脑,监视器,液晶电视等,用RGB和白光LED。

7、车用照明

1)车内主照明和辅助照明

2)行车灯、刹车灯、倒车灯等

3)汽车仪表

4)汽车前大灯

目前主要应用于以下几大方面:

(1)显示屏、交通讯号显示光源的应用LED灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点,广泛应用于各种室内、户外显示屏,分为全色、双色和单色显示屏,全国共有100多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色LED,因为采用LED信号灯既节能,可靠性又高,所以在全国范围内,交通信号灯正在逐步更新换代,而且推广速度快,市场需求量很大,是个很好的市场机会。

(2)汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短,需要经常更换。1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯。由于LED响应速度快,可以及早提醒司机刹车,减少汽车追尾事故,在发达国家,使用LED制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件,美国HP公司在1996年半导体照明,推出的LED汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外,在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源,都可用超高亮度发光灯来担当,所以均在逐步采用LED显示。我国汽车工业正处于大发展时期,是推广超高亮度LED的极好时机。近几年内会形成年产10亿元的产值,5年内会形成每年30亿元的产值。

(3)LED背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目,LED作为LCD背光源应用,具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点,已广泛应用于电子手表、手机、BP机、电子计算器和刷卡机上,随着便携电子产品日趋小型化,LED背光源更具优势,因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展。LED是手机关键器件,一部普通手机或小灵通约需使用10只LED器件,而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约20只LED器件。现阶段手机背光源用量非常大,一年要用35亿只LED芯片。目前我国手机生产量很大,而且大部分LED背光源还是进口的,对于国产LED产品来说,这是个极好的市场机会。

(4)LED照明光源早期的产品发光效率低,光强一般只能达到几个到几十个mcd,适用在室内场合,在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。目前直接目标是LED光源替代白炽灯和荧光灯,这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。我国也于2004年投资50亿大力发展节能环保的半导体照明计划。

(5)其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的LED会闪烁发光,仅温州地区一年要用5亿只发光二极管;利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯.

LED灯关闭后灯泡仍然微亮怎么解决?

大家都知道,灯两端接入一火一零两条导线时,灯会正常亮。当灯两端同时接入火线,灯绝对不会亮,也不会微亮或闪烁。如果灯两端同时接入零线后会出现以下几种情况,质量好的灯不会亮,质量差的灯和某些所谓的超亮灯会出现微亮或闪烁。

为什么会出现这种情况呢?这要从LED工作原理讲起,LED是工作在纯直流或脉冲直流的状态,电路板的整流电路首先将220v的交流变成220✘✔2=310v的脉冲直流电,然后再由泵电源组件将脉冲直流电降至适合LED工作的几十伏。为防止电路板上的电子元件不被这✔2的峰值电压击穿,通常会在输入的交流电回路中串联一个高阻值的电阻来限压,用电阻的体积来限流。当这个电阻阻值偏小时,通过双控开关闭合的零线上的感应电压,会触发泵电源导通使LED工作,因为零线感应电流不够强,故LED处于微亮状态,这种情形与数字感应试电笔相同。

在家装预埋线路中,如果是总闸外,釆用了一个单p空开控制一套灯的多套组合,众多零线上的感应电流会使在这个环境中LED微亮。如果仅有一个空开,由于没有那么多的零线支撑,故LED就会象轿车转弯灯那样闪烁。

明白了这个原因改进的方法,找销售商掉换LED灯。如果灯是网购的,掉换就不现实啦,只能增加电路板上那个体积最大的电阻阻值,用三用表的电阻档先测一下,增加的阻值是己测阻值的1.1 至1.3倍即可,电阻原有体积不变或可变大,加大阻值后LED灯亮度会略微下降,只是人眼感觉不出来而己。

另一种改进方法是用一只无极性电容并联在LED上,电容的耐压必须在660v以上,否则会因雷雨天气雷击中室外电线,使电容击穿导致空开跳闸

led贴片灯珠检测怎么做、有哪些检测方法?

首先我们来对LED贴片灯珠做个简单的了解:LED贴片灯珠(SMD)由FPC电路板、LED灯、优质硅胶套管制成。防水性能,使用低压直流供电安全方便,发光颜色多样,色彩鲜艳;户外使用可以抗UV老化、变黄、抗高温等优势,该产品广泛用于建筑物轮廓灯、娱乐场所准装饰照明、广告装饰灯光照明灯领域。

LED贴片灯珠产品示例图

LED贴片检测方法

红墨水测试:验证LED灯珠的气密性。

冷、热冲击试验:检测LED灯珠的综合性能。

盐雾测试:测试LED灯珠的耐腐蚀性能。

高温度热循环试验:测试LED灯珠抗老化性能。

LED贴片灯珠特点:

电压:LED灯珠使用低压电源,供电电压在 2-4V之间,根据产品不同而异,所以驱动它的是一个比高压电源;更安全的电源,特别适用于公共场所;

电流:工作电流在0—15mA,亮度随电流的增大而变亮。

效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%。

适用性:很小,每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。

响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级, LED 灯的响应时间为纳秒级。

对环境污染:无有害金属汞。

颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的的色差。

LED:同质化泛滥 市场环境待优化

2014年,LED产业逐渐由成长期向成熟期迈进。产业规模进一步扩大,加速向家用照明渗透。市场需求细分化,新兴应用领域市场逐步崛起。企业竞争加剧,兼并重组事件频发。为提升我国LED企业的国际竞争力,促进产业快速、有序、健康发展,2015年,应着重加强产业链良性互动,推动上下游协同创新;加大应用市场拓展力度,开展差异化品牌建设;健全标准和知识产权体系,完善产品检测能力;鼓励企业加强兼并重组,引导产业理性投资。

LED产业规模持续扩大

新兴商业模式加速渗透

2014年,全球LED市场规模增长迅速,同比增长35.17%,增速创下近5年新高。LED通用照明应用市场比重持续提升至34%,成为全球LED应用新一波高速增长的动力。我国LED产业总体规模持续扩大,2014年中国LED产业规模达到3606亿元。上游衬底芯片快速增长,产业集中度不断提升,实现产值142亿元;中游封装产值484亿元,发展相对平稳,中功率器件成为市场需求的主流;新兴应用领域不断涌现,使得下游应用爆发增长,产值规模达到2493亿元,通用照明加速渗透。

LED:同质化泛滥 市场环境待优化

2014年,我国LED产业关键技术与国际水平差距进一步缩小,已成为全球LED封装和应用产品重要的生产和出口基地。在LED外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等方面均已显现具有自主技术产权的单元技术,初步形成了从上游材料、芯片制备、中游器件封装及下游应用的比较完整的研发与产业体系。国内芯片企业已经具备规模化生产能力,LED芯片的国产化率不断上升,2014年达到80%,虽然在路灯等大功率照明应用方面还以进口芯片为主,但在中小功率应用方面已经具有较强的竞争优势。

LED技术创新层出不穷,2014年在产业链的上中下游都出现了一些新进展。外延芯片环节非极性/半极性GaN同质衬底和复合衬底研发加快,纳米柱图形化衬底技术(PSS)和3D LED芯片技术提升发光效率;封装环节板上芯片(COB)封装和去电源方案提升成本和应用优势;应用环节LED在可见光通信、智能照明、植物照明、医疗照明等方面逐步推广。

2014年,传统照明企业加速向LED企业转型,电商、O2O、EMC等新兴商业模式快速兴起。通过电商渠道推广LED照明产品能够显著降低销售成本,并迎合年轻消费者需求。2014年,淘宝销售的LED光源为4亿元,同比增长126%,占总体光源产品比重为88.9%,渗透率提高了9个百分点;采用LED光源的灯具销售额约为32亿元,渗透率约为45%,比2013年提高1倍以上。2014年,用于商业领域的LED照明产品数量增长70%左右。商用领域照明功能的集中管理使EMC模式快速兴起。

LED路灯应用促进企业转型

企业跨界并购活跃

自“十城万盏”工程实施以来,21个试点城市已有160万盏以上LED灯具得到示范应用,节电超过1.64亿度。2014年全国各地继续响应国家节能环保的号召,纷纷开展LED路灯照明的应用推广,LED路灯的寿命长、光效高等优势可以使政府降低运维成本。随着LED路灯照明的推广,许多传统照明企业纷纷进入半导体照明领域,产业转型与升级大幕已拉开,传统的照明企业加强技术研发,在大功率道路照明、隧道照明等领域取得了一定的突破。

LED照明在商用领域主要是办公室、商场、酒店、工厂等区域照明,其中办公LED照明成为2014年发展迅速的细分领域。照明系统在办公楼宇的用电设备是仅次于中央空调的第二用电大户,对照明系统的集中监控在保证照明稳定可靠的前提下还要考虑它的节能性,LED照明可以明显地节省照明部分的用电,节能效率高达70%。2014年,随着LED价格下降,光效逐年提升,购置成本回收周期明显缩短,驱动商业及公共部门办公更换LED灯具的意愿大为提升,正式启动商用LED光源替换潮。

我国半导体照明行业在经历了2012年投资低谷期之后,2013年投资呈现回暖态势,2014年全国LED产业投资均衡更趋向理性。2014年我国半导体照明行业已备案立项项目投资总额231.1亿元,较上年208.2亿元同比增长11.3%。投资主要集中在LED产业配套和应用环节,与2013年相比较,产业配套由47.7%上升至51.3%,成为投资热门环节,而应用领域的投资占比从23.1%上升至31.2%,另外研发检测类投资也有所增长。整体来看,2014年投资更加均衡,投资更趋理性。

2014年,国内LED照明行业企业兼并重组事件激增,相关案例超过100个,并购金额超过100亿元。其中,LED产业链上市公司并购案例超过20个,并购金额超过60亿元。相关并购呈现四方面主要特点:一是企业跨界并购活跃,以企业间的互补性并购为主;二是企业主业横向整合的比重比较小,主要实现纵向整合;三是室内照明企业在并购潮中遇冷,背光显示屏企业并购活跃;四是传统照明企业和LED照明企业的相互整合不明显。

加强产业链良性互动

开展差异化品牌建设

LED产业逐渐由成长期向成熟期迈进。我国LED产业既面临市场需求旺盛的发展机遇,同时也面临企业竞争加剧等挑战,有三方面的问题值得关注。一是企业数量众多,中小企业融资困难。随着LED行业的发展,许多其他行业企业也开始进军LED行业,造成严重的产能过剩,也导致市场竞争环境进一步恶化。二是产品同质化严重,质量良莠不齐。当前LED产品同质化泛滥,且主要集中在中低端。企业为了争夺市场,用低端产品牺牲性能降低成本,产品存在价格便宜、质量没有保障的现象。三是标准亟待完善,核心知识产权缺乏。我国LED标准比较分散和片面,主要集中在安全性和产品性能上,对于上游产业LED芯片、封装、工艺等还未有标准可以参考。企业专利意识淡薄,保护体系基本处于防御状态,知识产权问题凸显。

为提升我国LED企业的国际竞争力,促进产业快速、有序、健康发展,应着重在以下四方面开展工作。一是加强产业链良性互动,推动上下游协同创新。通过引导上下游企业联合攻关,实现产品协同配套。推进关键技术创新,提升全产业链核心竞争力。加强国产设备的应用推广,实现国产芯片进一步渗透。二是加大应用市场拓展力度,开展差异化品牌建设。挖掘细分市场,避免同质化竞争。瞄准新兴应用,抢占发展先机。创新商业模式,打造自主品牌。三是健全标准和知识产权体系,完善产品检测能力。完善LED综合标准化技术体系、知识产权公共服务平台和检测机构的应用推广。四是鼓励企业加强兼并重组,引导产业理性投资。优化市场环境,鼓励企业并购。探索合作模式,实现多方共赢。建设行业规范,引导理性投资。

 

贴片led灯珠焊接方法

相信很多人对贴片led灯珠比较熟悉,但对于贴片led灯珠焊接方法还是很多人不清楚,下面为大家详细介绍一下。

一.手工焊接

1.建议在正常情况下使用回流焊接,仅在需要修补时进行手工焊接。

2.手工焊接使用的电烙铁最大功率不可超过30W,焊接温度控制在300℃以内,焊接时间少于3秒。

3.烙铁焊头不可碰及贴片LED灯珠胶体,以免高温损坏LED灯珠。

4.当引脚受热至85℃或高于此温度是贴片LED灯珠不可受压,否则金线容易断开。

二.回流焊接

1.回流焊接峰值温度:260℃或低于此温度值(灯珠表面温度)。

2.温升高过210℃所需时间:30秒或少于30秒。

3.回流焊接一般为一次,最多不超过两次。

4.回流焊接后,LED灯珠需要冷却至室温后方可碰触LED胶体表面。

以上就是对贴片led灯珠焊接方法的详细介绍,希望对大家有所帮助,灯珠焊接是个技术活,需要找有实力的厂家合作,质量才有保证。

LED灯珠对LED显示屏的八大影响

LED灯珠作为LED显示屏成本最高、用量最大的元器件,对于LED显示屏的品质影响起着主导作用。今天诺瓦科技小编为大家介绍一下LED灯珠对LED显示屏的八大影响。

1、 视角

LED显示屏的视角决定于LED灯珠的视角。目前户外显示屏大多选用水平视角100°;、垂直视角50°;的椭圆LED,户内显示屏则选用水平垂直均为120°;的贴片LED。高速公路上的显示屏由于其特殊性一般选用30°;视角的圆形LED就够了。一些高楼上的显示屏对垂直视角要求较高。视角与亮度互为矛盾,大视角必然会降低亮度。视角的选择需要根据具体的用途来决定。

2、亮度

LED亮度是显示屏亮度的重要决定因素。LED亮度越高,使用电流的余量越大,对节省耗电、保持LED稳定有好处。LED有不同的角度值,在芯片亮度已定的情况下,角度越小,LED则越亮,但显示屏的视角则越小。一般应选择100度的LED以保证显示屏足够的视角。针对不同点间距和不同视距的显示屏,应在亮度、角度和价格上找到一个平衡点。

3、失效率

由于全彩显示屏由上万甚至几十万组红、绿、蓝三种LED组成的像素点组成,任一颜色LED的失效均会影响显示屏整体视觉效果。一般来说,按行业经验,在LED显示屏开始装配至老化72小时出货前的失效率应不高于万分之三(指LED灯珠本身原因引起的失效)。

4、抗静电能力

LED是半导体器件,对静电敏感,极易引致静电失效,故抗静电能力对显示屏的寿命至关重要。一般来说,LED的人体静电模式测试失效电压不应低于2000V。

5、寿命

LED器件的理论寿命为10万小时,远大于LED显示屏其它部件的工作寿命,故只要LED器件品质保证、工作电流合适、PCB散热设计合理、显示屏生产工艺严谨,LED器件将是显示屏整机中最耐用的部件之一。

LED器件占LED显示屏价格比重的70%,所以说LED器件可以决定LED显示屏质量的优劣。我国即是LED器件的生产大国,也是LED显示屏制做的聚集地。LED显示屏的高技术要求是未来的发展趋势,LED显示屏的高质量要求,不仅仅关于LED显示屏厂商的走向,也牵连的LED显屏器件厂家的发展。从LED器件把关,促进中国由LED显示屏制造大国向LED显示屏制造强国的转变。

6、衰减特性

LED显示屏长时间工作后会出现亮度下降和显示屏颜色不一致的现象,主要是由于LED器件的亮度衰减造成的。LED亮度的衰减会造成显示屏整屏亮度降低。红、绿、蓝LED亮度衰减幅度的不一致会造成LED显示屏颜色的不一致,就是我们常说的显示屏花了的现象。高品质的LED器件能够很好地控制亮度衰减幅度。按1000小时常温点亮20mA标准,红色衰减应小于2%,蓝、绿色衰减应小于10%,故蓝、绿色LED在显示屏设计时尽量不要用到20mA电流,最好只用70%至80%的额定电流。

衰减特性除与红、绿、蓝LED本身特性相关外,使用电流、PCB板散热设计、显示屏使用环境温度等均对衰减造成影响。

7、尺寸

LED器件的尺寸影响LED显示屏的像素点距离,即分辨率。5mm的椭圆灯主要用于P16以上的户外显示屏,3mm的椭圆灯主要用于P12.5、P12、P10的户外显示屏,3528型贴片LED主要用于P6、P8的户内显示屏,2020型贴片LED主要用于P2、P3等室内显示屏。在点间距不变的前提下,LED器件尺寸增大,能够增加显示面积,减少颗粒感,不过由于黑区面积减少,会降低对比度;相反,LED尺寸减小,减少了显示面积,颗粒感增多,黑区面积增大,增加了对比度。

8、一致性

全彩显示屏是由无数个红、绿、蓝LED组成的像素拼成的,每种颜色LED的亮度、波长的一致性决定了整个显示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般来说,显示屏厂家要求器件供应商提供5nm的波长范围及1:1.3的亮度范围的LED,这些指标可由器件供应商通过分光分色机进行分级达到。电压的一致性一般不做要求。

由于LED是有角度的,故全彩LED显示屏同样具有角度方向性,即在不同角度观看时,其亮度是会递增或递减的。这样,红、绿、蓝三种颜色LED的角度一致性将严重影响不同角度白平衡的一致性,直接影响显示屏视频颜色的保真度。要做到红、绿、蓝三种LED在不同角度时亮度变化的匹配一致性,需要在封装透镜设计、原物料选择上严格进行科学设计,这取决于封装供应商的技术水平。反向方向白平衡再好的显示屏,如果LED的角度一致性不好,整屏不同角度的白平衡效果将是糟糕的。LED灯珠的角度一致性特性可用LED角度综合测试仪测出,对于中、高档显示屏尤为重要.

LED灯珠对LED显示屏的八大影响

LED灯珠作为LED显示屏成本最高、用量最大的元器件,对于LED显示屏的品质影响起着主导作用。今天诺瓦科技小编为大家介绍一下LED灯珠对LED显示屏的八大影响。

1、 视角

LED显示屏的视角决定于LED灯珠的视角。目前户外显示屏大多选用水平视角100°;、垂直视角50°;的椭圆LED,户内显示屏则选用水平垂直均为120°;的贴片LED。高速公路上的显示屏由于其特殊性一般选用30°;视角的圆形LED就够了。一些高楼上的显示屏对垂直视角要求较高。视角与亮度互为矛盾,大视角必然会降低亮度。视角的选择需要根据具体的用途来决定。

2、亮度

LED亮度是显示屏亮度的重要决定因素。LED亮度越高,使用电流的余量越大,对节省耗电、保持LED稳定有好处。LED有不同的角度值,在芯片亮度已定的情况下,角度越小,LED则越亮,但显示屏的视角则越小。一般应选择100度的LED以保证显示屏足够的视角。针对不同点间距和不同视距的显示屏,应在亮度、角度和价格上找到一个平衡点。

3、失效率

由于全彩显示屏由上万甚至几十万组红、绿、蓝三种LED组成的像素点组成,任一颜色LED的失效均会影响显示屏整体视觉效果。一般来说,按行业经验,在LED显示屏开始装配至老化72小时出货前的失效率应不高于万分之三(指LED灯珠本身原因引起的失效)。

4、抗静电能力

LED是半导体器件,对静电敏感,极易引致静电失效,故抗静电能力对显示屏的寿命至关重要。一般来说,LED的人体静电模式测试失效电压不应低于2000V。

5、寿命

LED器件的理论寿命为10万小时,远大于LED显示屏其它部件的工作寿命,故只要LED器件品质保证、工作电流合适、PCB散热设计合理、显示屏生产工艺严谨,LED器件将是显示屏整机中最耐用的部件之一。

LED器件占LED显示屏价格比重的70%,所以说LED器件可以决定LED显示屏质量的优劣。我国即是LED器件的生产大国,也是LED显示屏制做的聚集地。LED显示屏的高技术要求是未来的发展趋势,LED显示屏的高质量要求,不仅仅关于LED显示屏厂商的走向,也牵连的LED显屏器件厂家的发展。从LED器件把关,促进中国由LED显示屏制造大国向LED显示屏制造强国的转变。

6、衰减特性

LED显示屏长时间工作后会出现亮度下降和显示屏颜色不一致的现象,主要是由于LED器件的亮度衰减造成的。LED亮度的衰减会造成显示屏整屏亮度降低。红、绿、蓝LED亮度衰减幅度的不一致会造成LED显示屏颜色的不一致,就是我们常说的显示屏花了的现象。高品质的LED器件能够很好地控制亮度衰减幅度。按1000小时常温点亮20mA标准,红色衰减应小于2%,蓝、绿色衰减应小于10%,故蓝、绿色LED在显示屏设计时尽量不要用到20mA电流,最好只用70%至80%的额定电流。

衰减特性除与红、绿、蓝LED本身特性相关外,使用电流、PCB板散热设计、显示屏使用环境温度等均对衰减造成影响。

7、尺寸

LED器件的尺寸影响LED显示屏的像素点距离,即分辨率。5mm的椭圆灯主要用于P16以上的户外显示屏,3mm的椭圆灯主要用于P12.5、P12、P10的户外显示屏,3528型贴片LED主要用于P6、P8的户内显示屏,2020型贴片LED主要用于P2、P3等室内显示屏。在点间距不变的前提下,LED器件尺寸增大,能够增加显示面积,减少颗粒感,不过由于黑区面积减少,会降低对比度;相反,LED尺寸减小,减少了显示面积,颗粒感增多,黑区面积增大,增加了对比度。

8、一致性

全彩显示屏是由无数个红、绿、蓝LED组成的像素拼成的,每种颜色LED的亮度、波长的一致性决定了整个显示屏的亮度一致性、白平衡一致性、色度一致性。一般来说,显示屏厂家要求器件供应商提供5nm的波长范围及1:1.3的亮度范围的LED,这些指标可由器件供应商通过分光分色机进行分级达到。电压的一致性一般不做要求。

由于LED是有角度的,故全彩LED显示屏同样具有角度方向性,即在不同角度观看时,其亮度是会递增或递减的。这样,红、绿、蓝三种颜色LED的角度一致性将严重影响不同角度白平衡的一致性,直接影响显示屏视频颜色的保真度。要做到红、绿、蓝三种LED在不同角度时亮度变化的匹配一致性,需要在封装透镜设计、原物料选择上严格进行科学设计,这取决于封装供应商的技术水平。反向方向白平衡再好的显示屏,如果LED的角度一致性不好,整屏不同角度的白平衡效果将是糟糕的。LED灯珠的角度一致性特性可用LED角度综合测试仪测出,对于中、高档显示屏尤为重要。