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如何正确评估与使用LED光源器件?

2016-04-12 10:00
Radow
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  一、LED器件的种类及进化史

  按照LED器件具体的应用场合进行区分,可分为4大类:背光、显示、照明、装饰。

  有哪些LED的器件可以用在背光的场合?

  我们比较熟悉的,最开始是在手机背光下所使用的Display LED,包含我们现在目前主要使用的SMD类的LED器件是用在电视背光上,或者在一些其他的背光场合利用。还有一个目前火热的解决方案,CSP在背光领域的应用也得到了广泛认可。

  在显示类的产品应用上主要是SMD类的RGB产品,还有一些直插的Display直插产品。这类应用主要关注的是在颜色的集中性和多彩颜色的使用。

  照明类产品主要是一些功率型器件,功率器件里面有High power类,还有SMD类的一些中功率和大功率的产品。这类器件目前主要在照明产品使用较多。随着照明产品的模组化,可能有更多的模组化的产品逐渐推广。

  装饰类应用主要也是一些区分颜色的,主要是单色的。有Display,还有SMD类,同时还包含一些柔性的小型模组。

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  背光:Chip LEDs、SMD 、CSP

  显示:SMD(RGB)、Display

  照明:SMD(W)、High Power、Module

  装饰:Display(Color)、SMD(Color )

  以下这长图展示的是LED不同时期所具有代表性的一些器件。

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  1962年以来首个红光LED投入市场,这标志LED产业工业化的开始。

  1971年随着新的半导体材料的发展,LED有了更新的颜色,如绿色、橙色和黄色,LED的各类性能都在不断地得到改善。

  1993年,日本的科学家中村修二首先发明了第一个高亮的蓝色LED,它具有非常有效率的一个蓝色的出光效率,并且在绿色光谱范围内淡化加音的LED也开始出现。随后通过荧光粉的一些改善和搭配,他设计了第一颗白色的LED。我们的LED从此开始进入到白光时代,正式白光的LED是在1997年左右产生。

  2007年,大功率的LED开始出现,最开始是由飞利浦公司开发大功率的第一颗K2产品。

  在2008年—2009年左右,一些新型的LED封装出现,比如COB,图中所展示的这颗COB是夏普公司在2007年就已经开始研发,2008年、2009年开始正式推入市场的一颗非常具有代表性的LED。

  在2010年的时候白光的出光效率可以达到100流明每瓦,到2013年各类器件的发展种类就特别多,其中具有代表性的就是超大功率的LED。它不仅在功率上有所提升,在出光效率上的提升也非常明显。

  在2013年的时候CREE公司所生产的一些LED,当时就已经具有150流明每瓦的出光效率。

  2014、2015年,LED光源在不断的提升效率,我们今年可以看得到各大厂家争相报道的第一件事就是光效的提高。目前各大产生均报道200lm/W的产品开始量产。

  直插式LED的发展过程

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直插式LED器件

  最开始直插式的LED主要使用在电子产品的指示上面有一些8字节的LED产品

  随着显示屏的发展,一些点阵类产品就开始出现。最开始出现的是单色的点阵,然后就带动了多彩的点阵,最终还有一些RGB的点阵的产生。

  直插类比较有代表性的产品第一个就是草帽型的LED,它在指示上面使用的比较广泛;第二就是功率更大一些的食人鱼的LED,我相信大家都特别熟悉这一类的产品。

  这一类的产品主要用在电脑键盘指示灯上面的一些红、黄、绿色。在食人鱼产品开发的过程当中,用在汽车的高位刹车灯上面。

  SMD类产品的发展

  大家可能对SMD类LED特别熟悉,主要第一个就是LED3528产品,这是几乎所有的封装厂都做过的一种产品。

  随着照明和电视背光的产品这种应用场合的出现,有5630的出现;为了提升产品的散热又有SMD3014。SMD3014产品主要是在底部的支架有更好的散热特性。

  在2012年左右,3528产品通过支架的改良,形成了SMD的2835器件。目前由于材料特性的耐温越来越高,并且LED芯片技术的提升越来越高,单颗器件的功率和光效都有大幅提升。

  5050产品,包含7070产品会有一个更大功率的提升。同时ORASM S5产品可以做到5瓦—8瓦,CREE 7070最高可以做到15瓦。

  通过这些的产品的演变我们可以看得出来,在SMD类的产品上面功率会越来越大,并且其他辅助材料的技术开发会越来越强。随着辅助材料的技术在提升,LED器件的整体性能也在提升。

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功率越来越大、材料耐温越来越高

  大功率产品的发展

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  图中列出了几款比较具有代表性意义的产品,第一款是由飞利浦开发的K2,然后飞利浦的Rebel ES,包含它现在的LUXEON系列,底下是科锐公司有典型代替性的产品。

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