王鋼老師：LED照明產(chǎn)品技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

1、led照明產(chǎn)品技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)照明產(chǎn)品技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) 范冰豐范冰豐 工學(xué)博士工學(xué)博士/助理研究員助理研究員 () 中山大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院中山大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院 中山大學(xué)半導(dǎo)體照明系統(tǒng)研究中心中山大學(xué)半導(dǎo)體照明系統(tǒng)研究中心 內(nèi)容提要 1.led器件性能發(fā)展趨勢(shì) 2. led照明產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢(shì) 3.模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的最新進(jìn)展 ledled產(chǎn)業(yè)體系產(chǎn)業(yè)體系 外延，芯片 封裝（器件） 描述1：應(yīng)用（照明產(chǎn)品） 外延芯片描述2：封裝，應(yīng)用 外延芯片，封裝描述3：應(yīng)用 產(chǎn) 業(yè) 鏈 三 種 劃 分 方 式 材料外延芯片器件 照明 產(chǎn)品 上游 中游下游 2010年商用led光效普遍接近100lm/

2、w 白光白光ledled技術(shù)不斷進(jìn)步技術(shù)不斷進(jìn)步 白光白光ledled照明器具性能快速提升照明器具性能快速提升 年份 光效（lm/w） 背光源：2009年 led路燈：2008年 室內(nèi)照明：2011年 市場(chǎng)開(kāi)始成熟年份 ledled器件形式發(fā)展歷程器件形式發(fā)展歷程 無(wú)論大功率還是無(wú)論大功率還是 小功率芯片的器小功率芯片的器 件，最終都走上件，最終都走上 了集成化之路了集成化之路 小功率 芯片封 裝器件 大功率 芯片封 裝器件 ledled器件發(fā)展趨勢(shì)器件發(fā)展趨勢(shì)集成化集成化 可極大降低器件成本 大大降低了支架、封裝材料、封裝人工成本 使器件標(biāo)準(zhǔn)化成為可能，將極大規(guī)范led產(chǎn)業(yè)發(fā)展 便于保障器件

3、一致性 整個(gè)光源形式簡(jiǎn)化，使器件標(biāo)準(zhǔn)化成為可能 主要大廠(chǎng)最新集成光源模組產(chǎn)品主要大廠(chǎng)最新集成光源模組產(chǎn)品 西鐵城：4w模組 cree 7w模塊 mp-l 光輸出700lm philips : luxeon s 18w 光輸出 1300lm 夏普25w， 2300lm 夏普3.6w ，300lm 2011年推出的新產(chǎn)品 2010年推出的產(chǎn)品 日亞 4w模組，400lm 集成光源新方向：高壓集成光源新方向：高壓led集成模組集成模組 工作原理：外橋式整流 更好的電氣效率（電壓更高，電源效率更好） 芯片電流更低，芯片的光效更高 5.4w 6顆芯片串聯(lián) 270v dc 20ma 發(fā)光效率：105lm/

4、w 色溫：3000k 顯色指數(shù):90 晶電高壓led模組 集成光源新方向：高壓交流集成光源新方向：高壓交流led集成模組集成模組 首爾半導(dǎo)體 acriche 系列 優(yōu)勢(shì)： 在高壓模組的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，無(wú)需任何附件電子器件，可靠性強(qiáng) 無(wú)任何ac-dc能量損耗，電源效率100% 4芯片集成，額定功率4w 8w 驅(qū)動(dòng)電壓：ac55v、 ac110v、ac220v三檔； 電流：20、40、80ma三檔 光效會(huì)略低于 dc led 集成光源開(kāi)發(fā)中需要克服的困難集成光源開(kāi)發(fā)中需要克服的困難 需要在可靠性設(shè)計(jì)上開(kāi)展深入的工作 要找到合適的方式，保證芯片參數(shù)的一致性 需要通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，保證集成光源個(gè)別芯片的老化

5、或失 效不影響器件正常工作，從而體現(xiàn)集成光源在故障失效的 優(yōu)勢(shì) 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 led照明產(chǎn)業(yè)格局及器件發(fā)展趨勢(shì) led照明產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢(shì) 模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的最新進(jìn)展 ledled的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域 而 景觀(guān)照明 led顯示屏 汽車(chē)組合燈 小屏幕lcd背光 大屏幕lcd背光 交通信號(hào)燈 戶(hù)外道路照明 室內(nèi)照明 目前三種主要應(yīng)用領(lǐng)域目前三種主要應(yīng)用領(lǐng)域 uled色彩豐富 u色飽和度高 u更高的光能利用率 u色彩變換反應(yīng)快 u更高光源光效 u光源小，超薄機(jī)身 背光源 （替換 : 冷陰極 熒光燈） 道路照明 （替換 ； 高壓鈉燈） u高光效 u高光能利用率 u長(zhǎng)壽命 u綠色照明 室內(nèi)照明

6、（替換： 白熾燈， 熒光燈） u高光效 u高光能利用率 u長(zhǎng)壽命 u綠色安全 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 led照明產(chǎn)業(yè)格局及器件發(fā)展趨勢(shì) led照明產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢(shì) 背光源照明 道路照明 戶(hù)內(nèi)照明 模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的最新進(jìn)展 ledled背光源模組應(yīng)用背光源模組應(yīng)用 led vs ccflled vs ccfl 低功耗； 環(huán)保； 更寬色域范圍 響應(yīng)時(shí)間快； 低壓驅(qū)動(dòng)； 可實(shí)現(xiàn)區(qū)域控制 光源器件小，可實(shí)現(xiàn)超薄 高功耗； 含汞； 相對(duì)窄的色域范圍 響應(yīng)時(shí)間慢：導(dǎo)致出現(xiàn)拖 尾現(xiàn)象； 需要加升壓電路； 難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域控制 led led 背光源在背光源在1010寸以上液晶顯示的占有率寸以上液晶顯示的占有率

7、source: q210 quarterly led backlight report from displaysearch led背光源未來(lái)幾年必將全面取代ccfl背光源！ led led 背光源技術(shù)發(fā)展階段背光源技術(shù)發(fā)展階段 “體耦合” 形式 610 背光顯示 邊發(fā)射led+空腔+導(dǎo)光板 37以下背光源 直下式led背光源： 三色led+導(dǎo)光管+導(dǎo)光板 21以下背光源 側(cè)入式led背光源： 40以上大尺寸平板電視背光源 目前主要的背光源形式目前主要的背光源形式 按光源顏色分 白光rgb 按光源位 置分 側(cè)入式更薄，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單 少用 直下式較厚，支 持動(dòng)態(tài)背 光 較厚，支持動(dòng)態(tài)背 光，高色彩

8、表現(xiàn)力， 高對(duì)比度 主要的大尺寸背光源形式主要的大尺寸背光源形式側(cè)入式側(cè)入式 反射膜 led 網(wǎng)點(diǎn) 導(dǎo)光板 擴(kuò)散膜1 增亮膜（橫向） 擴(kuò)散膜2 1 2 增亮膜（縱向） 導(dǎo)光板與網(wǎng)點(diǎn)：使光線(xiàn)充分混合，并改變?cè)瓉?lái)的傳播方向 擴(kuò)散膜1：霧度高，使向上出射的光擴(kuò)散； 增亮膜：使光線(xiàn)向前方會(huì)聚，提高屏前方亮度； 擴(kuò)散膜2：主要起保護(hù)增亮膜作用。 關(guān)鍵點(diǎn)：導(dǎo)光板的網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)：導(dǎo)光板的網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì) 主要的大尺寸背光源形式主要的大尺寸背光源形式直下式直下式 反射板 擴(kuò)散板 增亮膜（橫向） 增亮膜（縱向） 擴(kuò)散膜 反射板：把向后傳播的光反射向前； 擴(kuò)散板：使光源發(fā)出的光擴(kuò)散，支撐上面膜片 增亮膜（橫向）：使橫向

9、的光向前方匯聚； 擴(kuò)散膜：主要起保護(hù)增亮膜作用； 關(guān)鍵點(diǎn)：擴(kuò)散板與光源的距離關(guān)鍵點(diǎn)：擴(kuò)散板與光源的距離 各大公司主要采用的技術(shù)路線(xiàn)各大公司主要采用的技術(shù)路線(xiàn) 白光rgb 側(cè)入式三星、sony少用 直下式夏普、海信、 東芝 價(jià)格高而少采 用 不采用直下式rgb方案原因： 價(jià)格高 rgb三種led衰減不一致造成光色一致性偏差 大屏幕背光源的發(fā)展趨勢(shì)大屏幕背光源的發(fā)展趨勢(shì) 側(cè)入式：多側(cè)入光 雙側(cè)入光 單側(cè)入光 超薄設(shè)計(jì)vs.區(qū)域控制 目前l(fā)ed電視商用導(dǎo)光板厚度已減至3mm 超薄設(shè)計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)區(qū)域控制 what is next?what is next? 側(cè)入式側(cè)入式+直下式直下式=側(cè)入直下式！側(cè)入直

10、下式！ l價(jià)格實(shí)惠 l超薄外觀(guān) l高色域 l節(jié)能環(huán)保 l實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)區(qū)域控制 未來(lái)背光形態(tài)趨勢(shì)未來(lái)背光形態(tài)趨勢(shì)模塊化拼裝模塊化拼裝 只有將背光板切分小型模塊，才能同時(shí)實(shí)現(xiàn)超薄設(shè)計(jì)和動(dòng) 態(tài)區(qū)域控制的“側(cè)入背光”功能 需克服挑戰(zhàn)：各模塊連接的黑縫的消除 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 led照明產(chǎn)業(yè)格局及器件發(fā)展趨勢(shì) led照明產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢(shì) 背光源照明 道路照明 戶(hù)內(nèi)照明 模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的最新進(jìn)展 道路照明燈具形態(tài)發(fā)展軌跡道路照明燈具形態(tài)發(fā)展軌跡 單顆小功率led集成 單顆大功率led 單顆大功率led+聚光型透鏡 靠燈體結(jié)構(gòu)傾斜+聚光型透鏡 配光 單顆大功率led+矩形配光 透鏡/反射杯 基于單管led

11、的模塊化模組 基于集成封裝的模塊化路燈 燈具形態(tài) 配光類(lèi)型 無(wú)配光 聚光圓形配光 依靠燈體結(jié)構(gòu)配光 透鏡矩形配光 亮度均勻配光 光源形態(tài) 小功率led 單管大功率 led 集成封裝大 功率led led道路照明：從小功率道路照明：從小功率led到大功率到大功率led led道路照明：從無(wú)配光到蝙蝠翼配光道路照明：從無(wú)配光到蝙蝠翼配光 led道路照明：從照度均勻到亮度均勻道路照明：從照度均勻到亮度均勻 最大光強(qiáng)角度從60度左右增加到67度以上，從 而達(dá)到了道路的亮度均勻性和縱向均勻性要求 led道路照明：從一體式燈具到模塊化燈具道路照明：從一體式燈具到模塊化燈具 模塊化燈具核心優(yōu)勢(shì)： 制造成本優(yōu)

12、勢(shì) 維護(hù)優(yōu)勢(shì) 易標(biāo)準(zhǔn)化 可靠性?xún)?yōu)勢(shì) 一體式燈具模塊化燈具 模塊化模塊化led路燈的必然趨勢(shì)：成本優(yōu)勢(shì)路燈的必然趨勢(shì)：成本優(yōu)勢(shì) 模塊化大大減小了模具成本（不同瓦數(shù)的燈具不需另外開(kāi)模具） 物料成本更低（同樣散熱面積的多個(gè)模組總物料質(zhì)量小于一體式整燈） 小型模組加工方便，加工成本更低 有助于大幅降低備料風(fēng)險(xiǎn) 綜合成本 = 燈具制造成本 + 維護(hù)成本 + 可靠性風(fēng)險(xiǎn) 成本 模具 成本 物料 材料 成本 物料 加工 成本 光源 成本 電子器 件成本 模塊化模塊化led路燈的必然趨勢(shì)：維護(hù)優(yōu)勢(shì)路燈的必然趨勢(shì)：維護(hù)優(yōu)勢(shì) 一體式燈具換光源步驟一體式燈具換光源步驟 需整燈取下，換一完全相同的 燈具 可能燈具完全

13、報(bào)廢，或光源全 部返廠(chǎng)置換 模塊化燈具換光源步驟模塊化燈具換光源步驟 卸下模塊：?jiǎn)我荒K,輕便易拆 裝 模組甚至可以現(xiàn)場(chǎng)置換 只更換一個(gè)模塊，不用全部更 換 綜合成本 = 制造成本 + 維護(hù)成本 + 可靠性風(fēng)險(xiǎn)成本 換燈施 工成本 維護(hù)燈 具成本 模塊化：可靠性?xún)?yōu)勢(shì)與易標(biāo)準(zhǔn)化模塊化：可靠性?xún)?yōu)勢(shì)與易標(biāo)準(zhǔn)化 可靠性?xún)?yōu)勢(shì)可靠性?xún)?yōu)勢(shì) 每個(gè)模組可以熱學(xué)結(jié)構(gòu)和 電器結(jié)構(gòu)均可獨(dú)立，降低 了整燈失效的幾率 單一模塊的生產(chǎn)工藝更易 控制，良品率更高 易標(biāo)準(zhǔn)化易標(biāo)準(zhǔn)化 一體式燈具形態(tài)多樣，極 難標(biāo)準(zhǔn)化 模組式燈具易標(biāo)準(zhǔn)化，從 而容易產(chǎn)品推廣和產(chǎn)業(yè)擴(kuò) 大 三種類(lèi)型的模塊化形式三種類(lèi)型的模塊化形式 led陣列模組+光

14、學(xué) 透鏡/反射杯+燈罩 led陣列模組+光學(xué)面 罩（去除平板燈罩） 集成光源+玻璃大透鏡 優(yōu)點(diǎn)：制造工藝成熟 ，性能可靠 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜 ，燈具效率受到影響 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省 去面罩燈具效率更高 缺點(diǎn)：裸露的透鏡易 積灰 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成 本最低本最低 缺點(diǎn)：配光設(shè)計(jì)困難 ，光效和可靠性有待 提高 模組化配光設(shè)計(jì)模組化配光設(shè)計(jì) 克服了配光的困難，可完全滿(mǎn)足道路照明亮度均勻性要求克服了配光的困難，可完全滿(mǎn)足道路照明亮度均勻性要求 += 0 0 1010 2020 3030 4040 5050 6060 7070 配光數(shù)據(jù) 2 大功率模組光源設(shè)計(jì)的透鏡 內(nèi)容提要內(nèi)容提要

15、led照明產(chǎn)業(yè)格局及器件發(fā)展趨勢(shì) led照明產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢(shì) 背光源照明 道路照明 室內(nèi)照明 總結(jié) 室內(nèi)照明的應(yīng)用領(lǐng)域室內(nèi)照明的應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè)辦公照明 商場(chǎng)照明 寫(xiě)字樓照明 工礦企業(yè)照明 車(chē)間照明 倉(cāng)儲(chǔ)照明 普通照明 家居照明 家居照明 用于室內(nèi)照明的主要燈具形態(tài)用于室內(nèi)照明的主要燈具形態(tài) 球泡燈射燈 代替25w、 40w、 60w白熾燈 泡 代替mr16 等鹵素?zé)簦?代替節(jié)能燈、 金鹵燈 筒燈面光源 代替原節(jié)能 燈的吸頂燈 日光燈管 代替t8 及t5熒 光燈 室內(nèi)燈具的需求室內(nèi)燈具的需求 光度需求 光效（高燈具效率） 配光 眩光 亮度均勻性（日光燈、面光源） 色度需求 色溫 顯色指數(shù)

16、光斑質(zhì)量 可靠性需求 性能衰減 故障失效 成本需求 光度需求光度需求配光配光 球泡燈：光輻射角度盡量 大，各角度光強(qiáng)盡量均勻 射燈：光線(xiàn)匯聚 筒燈 日光燈及面光源： 近似瑯勃發(fā)光體 光度需求光度需求燈具光效燈具光效 燈具光效是由光源光效和燈具效率（光能利用率）兩者決 定的 led的光效迅速上升， 已成為最節(jié)能的光源 一般傳統(tǒng)光源的燈具光輸出比（燈具出射光通量與光源光通量的比 值）為70，而led燈具可達(dá)到90 ledled光效優(yōu)勢(shì)光效優(yōu)勢(shì)高光能利用率高光能利用率 傳統(tǒng)光源發(fā)光形式傳統(tǒng)光源發(fā)光形式led發(fā)光形式發(fā)光形式 led形成截光/半截 光光源時(shí)，大部 分光線(xiàn)不需要經(jīng) 過(guò)反射壁反射直 接出射

17、 燈具效率燈具效率vs眩光、均勻度要求眩光、均勻度要求 眩光產(chǎn)生的原因：led高亮度 眩光解決方法：利用混光機(jī)制，將led點(diǎn)光源擴(kuò)展為面光 源出射 led：點(diǎn)光源，需設(shè)法 將光充分?jǐn)U散出射 led：亮度集中， 眩光大 將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)化 為面光源出射 將光源充分 擴(kuò)展，降低 光出射度代價(jià)：降低代價(jià)：降低 led燈具的燈具的 燈具效率燈具效率 提高亮度 均勻度 眩光控制 無(wú)混光設(shè)計(jì)防眩光設(shè)計(jì) 亮度均勻設(shè)計(jì) 提高亮度均勻度減少眩光對(duì)燈具效率的影響提高亮度均勻度減少眩光對(duì)燈具效率的影響 led燈具 熒光燈 光源光效 95lm/w80lm/w 無(wú)特殊要求的 燈具光效 75lm/w 50lm/w 亮度均勻度

18、要求 64.6lm/w50lm/w 眩光要求+亮度均 勻度要求 52lm/w40lm/w 電源效率 0.88，燈具 效率0.9 驅(qū)動(dòng)效率 0.88，燈具 效率0.7 用磨砂罩換 透明罩 光源本身滿(mǎn) 足亮度均勻 性要求 使用散射板 擴(kuò)展光源 加格柵放眩光 提高亮度均勻度，減少眩光使提高亮度均勻度，減少眩光使ledled燈具節(jié)能優(yōu)勢(shì)大燈具節(jié)能優(yōu)勢(shì)大 大降低大降低 解決方案：熱隔離熒光粉涂敷技術(shù)解決方案：熱隔離熒光粉涂敷技術(shù) 基于cob的熱隔離熒 光粉涂敷工藝技術(shù) 由佛研院承擔(dān)的863課題中 開(kāi)發(fā)的高光效模組 l柔性面發(fā)光，出 射度0.1lm/mm2 l光效100lm/w l均勻度0.88 8638

19、63成果成果高光效日光燈管高光效日光燈管 一體化光源燈具設(shè)計(jì)，燈具效率100% 超高性能散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)溫溫升小于25度 使用國(guó)產(chǎn)芯片，燈具效率達(dá)80lm/w以上 色度需求色度需求色溫色溫 為產(chǎn)生舒適的照明照度與光源色溫的關(guān)系 高壓鈉燈色溫 2000k左右， 人感覺(jué)舒適 led燈色溫 5000k左右， 人感覺(jué)壓抑 悶熱悶熱 晚上的室內(nèi)照明 照度一般300lux 以上，色溫對(duì)應(yīng) 在2700 4000k之間為宜 色度需求色度需求顯色指數(shù)顯色指數(shù) 室內(nèi)照明需要 色彩不失真的 照明環(huán)境 普通“藍(lán)+黃 ”led的照明效果高顯色光源的照明效果 普通普通ledled光譜缺陷光譜缺陷 缺少紅色光譜缺少紅色光譜

20、 導(dǎo)致顯色性低導(dǎo)致顯色性低 51 實(shí)現(xiàn)高顯色性實(shí)現(xiàn)高顯色性ledled光源途徑：補(bǔ)充紅色光譜光源途徑：補(bǔ)充紅色光譜 多色芯片發(fā)光模組多種熒光粉混合發(fā)光 14 3.5 1.25 通過(guò)補(bǔ)償紅色波段部分，可使顯色性高于ra92，最高ra98 功率：5w 色溫：4200k 光通量：390lm 顯色性：ra=92 功率：6.2w 色溫：4200k 光通量：560lm 顯色性：ra=94 功率：3.1w 色溫：4200k 光通量：250lm 顯色性：ra=95 中大開(kāi)發(fā)的高顯色中大開(kāi)發(fā)的高顯色ledled光源模組成品光源模組成品 相近色溫下的不同光源的光譜比較，可以看出高顯色led模組非常 接近日光光譜。

21、極大的改善了普通led的先天缺點(diǎn)斷續(xù)光譜、且缺失 紅色部分光譜。 光源模組成品光譜光源模組成品光譜 色度需求：光斑質(zhì)量色度需求：光斑質(zhì)量 易出現(xiàn)問(wèn)題的：黃圈 直接涂敷方式： 造成原因：熒光粉沉積在 底部，側(cè)面附近熒光粉密 度高，藍(lán)光透射少； 芯片表面的噴涂/旋涂方式： 易出現(xiàn)問(wèn)題：籃圈 造成原因：大量側(cè)發(fā)光 的藍(lán)光沒(méi)有經(jīng)過(guò)熒光粉 激發(fā) 常見(jiàn)的兩種封裝形式出現(xiàn)的光斑問(wèn)題 藍(lán)圈和黃圈是led走向室內(nèi)照明應(yīng)用必須消除的障礙！ 光斑質(zhì)量的改善光斑質(zhì)量的改善 一次封裝一次封裝 可提高芯片法線(xiàn)方向的熒光粉厚度，從而減少黃斑 普通封裝熱隔離遠(yuǎn)場(chǎng)熒光粉封裝 光斑質(zhì)量的改善光斑質(zhì)量的改善二次光學(xué)調(diào)整二次光學(xué)調(diào)整

22、 將側(cè)面黃光分配到中間，中間偏藍(lán)的 光線(xiàn)分配到邊緣，從而達(dá)到調(diào)和色分 布均勻度的目的 將側(cè)面的黃光分配到照明區(qū)域 的邊緣，配光后會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)黃 圈 二次光學(xué)設(shè)計(jì)不當(dāng)仍會(huì)出現(xiàn)黃斑二次光學(xué)設(shè)計(jì)不當(dāng)仍會(huì)出現(xiàn)黃斑二次光學(xué)設(shè)計(jì)得當(dāng)會(huì)抑制黃斑二次光學(xué)設(shè)計(jì)得當(dāng)會(huì)抑制黃斑 室內(nèi)照明燈具的可靠性室內(nèi)照明燈具的可靠性 燈具性能衰減燈具性能衰減 光維持率衰減（光衰） 色溫漂移 電子器件壽命結(jié)束失效 燈具性能衰減特性好比正常 死亡的年齡 燈具的故障失效燈具的故障失效 電子器件的非正常故障失效 光源的燒毀 開(kāi)關(guān)故障 燈具的故障失效特性好比非正 常死亡的概率 燈具的可靠性燈具的可靠性燈具性能衰減問(wèn)題燈具性能衰減問(wèn)題 決定衰

23、減性能的因素： 芯片質(zhì)量 封裝工藝（粉、膠質(zhì)量，材料應(yīng)力匹配） 焊接質(zhì)量 散熱性能 燈具總的衰減機(jī)制：各衰減機(jī)制會(huì)相互影響、相互加速彼 此衰減，但最終集中表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)衰減性能并不一定是 最大問(wèn)題所在。 降低衰減是一個(gè)系統(tǒng)工程，但一般來(lái)說(shuō)衰減特性與成本正 相關(guān)（衰減越小，成本越高） 室內(nèi)照明燈具的可靠性室內(nèi)照明燈具的可靠性故障失效問(wèn)題故障失效問(wèn)題 光源失效光源失效 電電 子子 器器 件件 故故 障障 開(kāi)開(kāi) 關(guān)關(guān) 失失 效效 故障失效服從 “木桶”原理， 由最短板決定 在室內(nèi)燈具失效機(jī)制中，電子器件的失效往往是決定性的在室內(nèi)燈具失效機(jī)制中，電子器件的失效往往是決定性的 設(shè)計(jì)的合理性往往 會(huì)大幅降

24、低故障失 效的幾率！ 室內(nèi)燈具使用室內(nèi)燈具使用5 5年的可靠性要求年的可靠性要求 家庭用室內(nèi)燈具每天只在晚上 點(diǎn)亮，平均每晚點(diǎn)4小時(shí)；商 用每天點(diǎn)12小時(shí) 每年點(diǎn)亮?xí)r間家庭用約1500 小時(shí)，商用約4500小時(shí)； 使用5年，商用燈具使用 22500小時(shí)，家庭只使用了 7500小時(shí) led光源“正?！笔褂脮r(shí)間 50000小時(shí)； led的失效機(jī)制很多 商用和家庭用燈具每天至少開(kāi) 關(guān)2次，5年至少要開(kāi)關(guān)近 4000次； 應(yīng)對(duì)5年內(nèi)各種供電系統(tǒng)故障 的考驗(yàn) 應(yīng)對(duì)5年內(nèi)各種天氣條件及突 變 性能衰減往往問(wèn)題不大性能衰減往往問(wèn)題不大 故障失效才是影響燈具使用壽故障失效才是影響燈具使用壽 命的主要原因命的主

25、要原因 性能衰減要求：性能衰減要求：故障失效要求：故障失效要求： 最終決定產(chǎn)品性能因素最終決定產(chǎn)品性能因素故障失效故障失效 燈具的可靠性就好比一個(gè)乘法：決定作用的往往是那個(gè)系 數(shù)，而不是基數(shù)！ 可靠性= 衰減性能（基數(shù)）失效幾率（系數(shù)） 衰減性能的提升往往會(huì)增加成本，且不易大幅提高 設(shè)計(jì)及工藝水平的提高卻往往會(huì)大幅降低失效幾率 結(jié)論：要發(fā)揮led的優(yōu)勢(shì)，必須在燈具失效機(jī)制上大做文 章！ 克服室內(nèi)照明燈具失效的方法克服室內(nèi)照明燈具失效的方法 正向應(yīng)對(duì)：改善設(shè)計(jì)，提高工藝水平 反向應(yīng)對(duì)：采用模塊化設(shè)計(jì)，令燈具方便拆裝，應(yīng)對(duì)可靠 性風(fēng)險(xiǎn)! 燈具成本需求燈具成本需求 室內(nèi)燈具成本構(gòu)成： 光源：40-5

26、0% 有很大下降空間 短期內(nèi)很難大幅下降 結(jié)構(gòu)：30-40% 幾乎沒(méi)有下降空間，只有上升空間 電子器件：20% 若采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，有一定下降空間 現(xiàn)階段解決方案現(xiàn)階段解決方案功能模塊化功能模塊化 功能模塊化：將燈具由可替換模塊通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接頭方式相組 合，方便單獨(dú)拆裝替換 優(yōu)點(diǎn)： 減少燈具成本：便宜但易損壞的電子器件部分可單獨(dú)替換 通過(guò)部件替換，增加燈具使用壽命，尤其是抗故障失效的能力 缺點(diǎn)：部件更換較為繁瑣 在現(xiàn)階段燈具成本高、光源成本在現(xiàn)階段燈具成本高、光源成本 難以短期大幅降低的情況下，是難以短期大幅降低的情況下，是 很有效的解決方案！很有效的解決方案！ 當(dāng)前影響當(dāng)前影響ledled進(jìn)入室內(nèi)照明的各因素重要程度進(jìn)入室內(nèi)照明的各因素重要程度 價(jià)格和可靠性是當(dāng)前影響 led進(jìn)入室內(nèi)照明的最重要 因素！ 光源集成化與功能模塊化的好處光源集成化與功能模塊化的好處 集成化 大幅降低封裝成本（包括封裝器件、材料、人 工成本） 減少了器件數(shù)量，降低故障失效可能（只要 做到集成光源個(gè)別芯片損壞不會(huì)完全報(bào)廢） 降低成本 提高可靠性 使光源可作為獨(dú)立模塊，方便單獨(dú)更換 模塊 標(biāo)準(zhǔn) 化 降低成本 提高可靠性 標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品成本必然大幅降低 便于制定有效的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的失效 機(jī)理進(jìn)行性能評(píng)估，可靠性必然大幅提升 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 led照明產(chǎn)業(yè)格局及器件發(fā)展趨