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LED应用技术申请专利分析概要

2016-04-10 00:35
月城清浅
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  1.LED应用概况

  发光二极管(Light-Emitting Diode,简称LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低亮度的红光,之后发展出其他单色光的版本,现在光色已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也有很大的提高。但从发光的角度来说,发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。

  实际上LED应用环节是体现LED作为固态照明相对于传统照明更加节能环保之优越性所在,虽然技术性比前端的外延、芯片等领域稍低,但却是LED产业链中最不可缺少的一环。

  LED有多种调光方式,比如模拟调光和PWM调光,其控制模式有恒流和恒压两种,大多数的LED都采用的是恒流控制,这样可以保持LED电流的稳定,不易受Vf变化影响,可以延长LED灯具的使用寿命。由于LED是特性敏感的半导体器件,又具有负温度特性,因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态的保护,从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求比较严格,不同用途的LED器件,需要不同的驱动电源与之相匹配。LED器件对驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高,设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数。从某种角度来说,只有在LED应用部分才需要用到LED驱动,驱动总是直接和LED应用器件联系在一起,因此本报告也把驱动作为LED应用领域的一部分并加以论述。

  从用途上来看,LED最初被用作指示灯、显示板等,随着技术的不断进步,LED已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明(包括建筑物外观照明、景观照明、标识和指示性照明、室内空间照明、背光照明等)。除了视觉照明方面的应用以外,LED还有一些非视觉上的应用,包括:1)生物应用,例如LED光源应用在广义农业生产和人工照明上,LED光源对封闭环境控制的农业生产环境(如植物组织培养室、植物生长箱等)也是一种非常适合的人工光源,对需要特定波长的应用也相当具有弹性;2)医疗应用,例如LED在实现定点、定向照明、高强度照明、调光控制、实现高显色性、低光谱伤害等方面具有先天优势,可以有效克服常规医疗照明的不足,光疗作为一种有效的治疗手段,在临床和工程上正得到越来越广泛的应用;3)通讯应用;4)心理治疗应用。

  2.LED应用技术分类

  LED应用可按两大类分别进行细分:1)按应用技术市场可以分为五大块:信号显示、交通信号灯、汽车用灯、LED背光源半导体照明。2)按LED应用技术专利检索分类,分为视觉照明应用、非视觉应用和驱动技术。

  2.1按应用技术市场分类

  目前全球LED应用技术市场可以分为五大块:信号显示、交通信号灯、汽车用灯、LED背光源和半导体照明。具体情况见图1.1。

图1.1 LED应用技术市场分类

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