1樓:匿名使用者
led(light emitting diode),發光二極體,是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。led的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連線電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是p型半導體,在它裡面空穴占主導地位,另一端是n型半導體,在這邊主要是電子。
但這兩種半導體連線起來的時候,它們之間就形成一個p-n結。當電流通過導線作用於這個晶片的時候,電子就會被推向p區,在p區裡電子跟空穴複合,然後就會以光子的形式發出能量,這就是led發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成p-n結的材料決定的。
50年前人們已經瞭解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於2023年。led是英文light emitting diode(發光二極體)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,也即固體封裝,所以能起到保護內部芯線的作用,所以led的抗震效能好。
發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結。在某些半導體材料的pn結中,注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。pn結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。
這種利用注入式電致發光原理製作的二極體叫發光二極體,通稱led。 當它處於正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從led陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。
最初led用作儀器儀表的指示光源,後來各種光色的led在交通訊號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通訊號燈為例,在美國本來是採用長壽命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產生2000流明的白光。經紅色濾光片後,光損失90%,只剩下200流明的紅光。
而在新設計的燈中,lumileds公司採用了18個紅色led光源,包括電路損失在內,共耗電14瓦,即可產生同樣的光效。 汽車訊號燈也是led光源應用的重要領域。
對於一般照明而言,人們更需要白色的光源。2023年白光的led開發成功。這種led是將gan晶片和釔鋁石榴石(yag)封裝在一起做成。
gan晶片發藍光(λp=465nm,wd=30nm),高溫燒結制成的含ce3+的yag熒光粉受此藍光激發後發出黃色光射,峰值550nm。藍光led基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有yag的樹脂薄層,約200-500nm。 led基片發出的藍光部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合,可以得到得白光。
現在,對於ingan/yag白色led,通過改變yag熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000k的各色白光。這種通過藍光led得到白光的方法,構造簡單、成本低廉、技術成熟度高,因此運用最多。
上個世紀60年代,科技工作者利用半導體pn結髮光的原理,研製成了led發光二極體。當時研製的led,所用的材料是gaasp,其發光顏色為紅色。經過近30年的發展,現在大家十分熟悉的led,已能發出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。
然而照明需用的白色光led僅在近年才發展起來,這裡向讀者介紹有關照明用白光led。
1. 可見光的光譜和led白光的關係。 眾所周之,可見光光譜的波長範圍為380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,但這七種顏色的光都各自是一種單色光。例如led發的紅光的峰值波長為565nm。
在可見光的光譜中是沒有白色光的,因為白光不是單色光,而是由多種單色光合成的複合光,正如太陽光是由七種單色光合成的白色光,而彩色電視機中的白色光也是由三基色紅、綠、藍合成。由此可見,要使led發出白光,它的光譜特性應包括整個可見的光譜範圍。但要製造這種效能的led,在目前的工藝條件下是不可能的。
根據人們對可見光的研究,人眼睛所能見的白光,至少需兩種光的混合,即二波長髮光(藍色光+黃色光)或三波長髮光(藍色光+綠色光+紅色光)的模式。上述兩種模式的白光,都需要藍色光,所以攝取藍色光已成為製造白光的關鍵技術,即當前各大led製造公司追逐的「藍光技術」。目前國際上掌握「藍光技術」的廠商僅有少數幾家,比如日本的日亞化學,日本的豐田合成,美國的cree,德國的歐司朗等,所以白光led的推廣應用,尤其是高亮度白光led在我國的推廣還有一個過程。
2. 白光led的工藝結構和白色光源。 對於一般照明,在工藝結構上,白光led通常採用兩種方法形成,第一種是利用「藍光技術」與熒光粉配合形成白光;第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產生白光器件。
第一種方法產生白光的系統如圖1所示,圖中led gam晶片發藍光(λp=465nm),它和yag(釔鋁石榴石)熒光粉封裝在一起,當熒光粉受藍光激發後發出黃色光,結果,藍光和黃光混合形成白光(構成led的結構如圖2所示)。第二種方法採用不同色光的晶片封裝在一起,通過各色光混合而產生白光。
3.白光led照明新光源的應用前景。 為了說明白光led的特點,先看看目前所用的照明燈光源的狀況。白熾燈和滷鎢燈,其光效為12~24流明/瓦;熒光燈和hid燈的光效為50~120流明/瓦。
對白光led:在2023年,白光led的光效只有5流明/瓦,到了2023年已達到15流明/瓦,這一指標與一般家用白熾燈相近,而在2023年時,白光led的光效已達25流明/瓦,這一指標與滷鎢燈相近。有公司**,到2023年,led的光效可達50流明/瓦,到2023年時,led的光效可望達到150~200流明/瓦。
那時的白光led的工作電流便可達安培級。由此可見開發白光led作家用照明光源,將成可能的現實。
普通照明用的白熾燈和滷鎢燈雖**便宜,但光效低(燈的熱效應白白耗電),壽命短,維護工作量大,但若用白光led作照明,不僅光效高,而且壽命長(連續工作時間10000小時以上),幾乎無需維護。目前,德國hella公司利用白光led開發了飛機閱讀燈;澳大利亞首都堪培拉的一條街道已用了白光led作路燈照明;我國的城市交通管理燈也正用白光led取代早期的交通秩序指示燈。可以預見不久的將來,白光led定會進入家庭取代現有的照明燈。
led光源具有使用低壓電源、耗能少、適用性強、穩定性高、響應時間短、對環境無汙染、多色發光等的優點,雖然**較現有照明器材昂貴,仍被認為是它將不可避免地現有照明器件。
led特點和優點
led的內在特徵決定了它是最理想的光源去代替傳統的光源,它有著廣泛的用途。
體積小led基本上是一塊很小的晶片被封裝在環氧樹脂裡面,所以它非常的小,非常的輕。
耗電量低
led耗電非常低,一般來說led的工作電壓是2-3.6v。工作電流是0.02-0.03a。這就是說:它消耗的電不超過0.1w。
使用壽命長
在恰當的電流和電壓下,led的使用壽命可達10萬小時
高亮度、低熱量
環保led是由無毒的材料作成,不像熒光燈含水銀會造成汙染,同時led也可以**再利用。
堅固耐用
led是被完全的封裝在環氧樹脂裡面,它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有鬆動的部分,這些特點使得led可以說是不易損壞的。
led的分類
1. 按發光管發光顏色分
按發光管發光顏色分,可分成紅色、橙色、綠色(又細分黃綠、標準綠和純綠)、藍光等。另外,有的發光二極體中包含二種或三種顏色的晶片。
根據發光二極體出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色,上述各種顏色的發光二極體還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種型別。散射型發光二極體和達於做指示燈用。
2. 按發光管出光面特徵分
按發光管出光面特徵分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。
國外通常把φ3mm的發光二極體記作t-1;把φ5mm的記作t-1(3/4);把φ4.4mm的記作t-1(1/4)。
由半值角大小可以估計圓形發光強度角分佈情況。
從發光強度角分佈圖來分有三類:
(1)高指向性。一般為尖頭環氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。半值角為5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作區域性照明光源用,或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。
(2)標準型。通常作指示燈用,其半值角為20°~45°。
(3)散射型。這是視角較大的指示燈,半值角為45°~90°或更大,散射劑的量較大。
3. 按發光二極體的結構分
按發光二極體的結構分有全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等結構。
4. 按發光強度和工作電流分
按發光強度和工作電流分有普通亮度的led(發光強度100mcd);把發光強度在10~100mcd間的叫高亮度發光二極體。一般led的工作電流在十幾ma至幾十ma,而低電流led的工作電流在2ma以下(亮度與普通發光管相同)。
除上述分類方法外,還有按晶片材料分類及按功能分類的方法
2樓:晁興邦
即利用發光二極體照明
3樓:匿名使用者
普通led發射出的是固定波長的光,也就是隻有一種顏色.照明光源就是用簡單的led管,在透明封裝材料里加入適當幾種可以受到普通led管光波照射,可以激發出不同波長光線的熒光材料.幾種顏色的光合起來就比較接近白光,可以滿足照明需要。
優點是壽命長,可靠性高,能耗低。
什麼是led照明
4樓:匿名使用者
捷培森2010 全球led照明技術高層峰會
led照明群雄逐鹿,誰主沉浮?
早於2023年,中國道路照明的市場容量就已達到2800萬盞,每年更換新增的led路燈則達到了300-400萬盞。如今,中國科技部將「十城萬盞」led照明計劃提高到了「50城200萬盞」。led作為一個新興產業,為全球照明市場提供了無限商機!
然而,中國led照明市場卻正在經受著水與火的交融!
照明巨頭群雄割據,全球五大照明集團日本日亞、首爾半導體、美國cree、飛利浦lumileds和德國osram形成為專利核心的技術競爭格局,並通過專利授權的方式將其他企業擋於專利壁壘之外。另外,對於led散熱,高亮度白光led的研發,系統可靠性以及led光電轉換效率提高等遲遲不能有效解決的技術難題,很多led企業如今仍然在進行苦苦地研究和探索。
據統計,中國從事led照明的企業有將近5000多家,然而,如今技術水平、未來發展走向、led照明市場前景這些無一部困惑著led企業,面對著「落花漸欲迷人眼」的led產業,企業感嘆究竟該何去何從?
此外,雖然中國現今有關led照明產業大大小小的法規條例層出不窮,但是至今卻遲遲未能有一部權威的法律法規來規範整個led照明產業健康有序的發展,led照明產業兵荒馬亂,紛爭不斷!企業對於**出臺的led產業後補貼政策更是處於一種霧裡看花的局面,政策及標準地進一步解讀更是亟不可待!
面對著如「山雨欲來風滿樓」般侵襲而來的難題,捷培森2010全球led照明技術高層峰會應運而生!
捷培森集團將於2023年12月1日—2日在中國上海召開「2010全球led照明技術高層峰會」。屆時,來自cree、首爾半導體、飛利浦lumileds、韓國epivalley、荷蘭lemnis、臺灣everlight等全球40多位led領先企業的總裁、技術長、總工程師以及**規劃部決策人、標準制定者、協會研究機構高層領導將蒞臨現場,在2023年led產業專業性最強、規格最高、涉及面最廣、演講嘉賓最為資深的led峰會上與您一同洞悉市場商機、解讀政策標準、尋求技術突破!
本次峰會專門設定晶片外延技術專場、封裝技術專場、燈具應用技術專場、政策法規專場和市場機遇和發展專場,旨在通過2天的會議、6個專場、27個主題演講幫助企業對於led產業有進一步清晰地認識,從而使企業邁上成功之道!
峰會官網:www.jfpsgroup.com.cn/led
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