LED、OLED及QLED光源技术应用现状与发展综述.pdf

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1、LED、0LED及QLED光源技术应用现状与发展综述赵继永。2常州轻工职业技术学院1江苏省半导体照明工程技术研发中心22010年2月6日消息，美国知名LED芯片制造商CREE宣布其白光大功率LED芯片光效获得突破，达到2081IIl／W。光效大于2001m／W，这意味着：第一，基本上所有的传统照明领域的“灯”有了可替代并节能率达标的产品。第二，所谓专业领域光源的“需求"上升通道“阻碍”解除。第三，技术上的“光效”极限论被打破，LED在主要技术上已没有悬念了。目前，LED照明技术已经逐步应用在车灯、室内灯饰及室外显

2、示照明。凭借着汽车的巨大产能，LED车灯市场面临着巨大的发展潜力。室内装饰灯市场是LED的另一新兴市场。通过电流的控制，LED可以实现几百种甚至上千种颜色的变化。在现阶段讲究个性化的时代中，LED颜色多样化有助于LED装饰灯市场的发展。小尺寸背光源市场放缓，中大尺寸将成为新关注点。LED背光源的主要技术和发展趋势日益明晰，市场随2081m／W“拐点”出现而爆发，LED大尺寸背光市场正式告别“将来时’’。室外显示方面，LED显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院等场所，在LED需求量上，LED显示屏仅次于LED

3、指示灯名列第二，占到LED整体销量的23．1％。景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主，推动力量主要来自于政府。江苏把LED行业作为新兴绿色行业大力扶持，引进了台湾光宝、晶元光电等多个大型LED企业，已形成了完整的LED产业链。常州质检所成功申报国家半导体照明质检中心。从事半导体照明技术及产品研发、生产和应用的企业数量正在逐年增加，产业规模也在逐年递增。已成为LED芯片生产、LED封装和LED照明产品国内主要的生产与供应基地。我国LED产业的整体技术实力不强，仍处于起步阶段，中小企业对LED技术人才需

4、求强烈，企业规模普通偏小。但LED产业已经引起了国家的高度重视，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将半导体照明产品明确列为“重点领域及其优先主题”，提出“重点研究高效节能、长寿命的半导体照明产品”。国家发展改革委业启动了十大重点节能工程，其中绿色照明是重要的一个方面。在整个照明领域，我国是世界照明电器第一大生产国、第二大出口国，半导体照明产业有很强的产业基础，因此未来我国LED将面临巨大的发展机遇。1LED发展中需要解决的主要技术问题与发展趋势1．1散热结构设计上有待进一步突破和提升由于LED的发光效率随着LE

5、D温度的升高而下降，所以散热是大功率LED灯需要重点解决的问题之一。大功率LED灯亮度要求高、发热量大，并且使用环境本身比较苛刻，如果散热不良会直接导致LED快速老化，稳定性降低。1．2驱动电源设计难度大，电路涉及的问题复杂LED恒流驱动设计方案目前最基本的是利．40．孔办L誉‘警暖父果用线性或开关型DC／DC稳压器结合反馈电路来恒流驱动LED。在大功率LED灯具设计中，主要采用开关电容型LED驱动方案，其优点是LED两端的电压较高、流过的电流较大，从而可以获得较高的功效及光学效率。因而在大功率LED驱动中得到了

6、应用广泛。大功率LED路灯虽然是恒流驱动，冷态上电瞬间过高的起始峰值电压，很有可能将LED击穿或断开；所以驱动电路除了做到恒流外，电路故障率高，目前发现的有瞬间击穿现象，单颗短路击穿以及单颗开路击穿，则会造成整串灯死灯现象。所以面临复杂的工况，LED驱动电路设计时必须考虑以下几个问题：1)电源必须具有高可靠性，高效率驱动，具有高功率因数。2)电路要有浪涌保护。LED抗浪涌的能力是比较差的，因此LED驱动电源有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，

7、防止LED温度过高。3)电源要具备其他电气性能，要防水、防潮。1．3二次光学设计难度大，可发挥的空间有限LED照明属于点光源，因此其光学设计，包括初级透镜或反光装置的设计和二次光学的设计等是一大应用难点。1．4价格高、标准缺失阻碍产业发展作为一个新兴产业，成长之路不是一帆风顺，最大的烦恼是成本居高不下。同时LED行业因为相关行业国家标准不全，出台的相关行业国家标准贯彻不力，即使政府想发补贴，都没有标准可依。欧盟、美国都在积极推动LED照明能效要求的制定工作。欧盟对非定向LED灯的强制性能效要求已于2009年9月正

8、式生效，对定向LED灯的最低能效要求也将在近期出台。美国“能源之星”提出了整体式LED灯的能效规范，对整体式LED灯的光效、光通、光强、色温、现实性、包装、噪音等指标进行严格限定，预计从2010年8月31日起开始生效执行。由于受国外技术性贸易措施影响，LED行业成出口“碰壁”高发产业。目前我国LED产业700A的市场在海外，要想在激烈的竞争中谋求发展，企业必须高举技术创新