LED节能灯的发光原理 节能灯的两极是普通的钨丝.钨丝通电发热后,就能发射出电子.在灯管两侧加上比较高的电压,形成电场,这些电子就会在灯管里被加速,形成有一定速度和能量的电子流. 灯管是被抽成真空的,里面充有汞,就是我们称为的水银. 在灯管通电发热的情况下,这些水银从液态蒸发就变成了气态.形成游离状态的汞原子.电子流中的电子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激发,变成激发状态的电离子.称为发生了阶跃,激发状态的汞过了很短的时间就自发地回落到原来的状态,同时释放出紫外线光,紫外线光不能用来照明.于是我们在灯管的内壁涂了一些荧光物质,在紫外线光的轰击下,荧光物质受到激发以后,就能发出比较自然的光线, 可用于我们照明. 市面上较常见的节能灯管有一般的普通灯管及渐为主流的三基色灯管,和白炽灯泡相比都有省电的优点.所不同的是普通灯管的显色性偏低,而三基色的灯管则呈现出自然的阳光色,并且在显色性及光效率上都更胜过一般的普通灯管.从上面我们就可以知道,汞在节能灯管中是起中介作用的,没有汞节能灯就不会发光.每支灯管里的汞是很少的. 据查:一支管径为36毫米的粗管径荧光灯含汞量在25~45毫克,一支管径为26毫米的细管径荧光灯含汞量为20毫克,一支管径为10毫米的紧凑型荧光灯含汞量为10毫克.汞在常温下呈液态,是一种易流动的银白色液态金属.汞在荧光灯管里作为气体放电介质而存在,不但提高了灯的光效,而且丰富了光源的种类.所以目前的节能灯光源都含有汞.由于汞的沸点很低,在常温下即可蒸发,废弃的荧光灯管破碎后,立即向周围散发汞蒸气,瞬时可使周围空气中的汞浓度达到每立方米10~20毫克,国家规定的汞在空气中的最高允许浓度为每立方米0.01毫克.它还可以随着空气而流动.一旦进入人体的汞超过某一阈值,就会破坏人的中枢神经系统,造成对身体的极大危害.汞进入人体后很难被排除.笔者工厂的工人有十多年没有接触汞了,但现在检查身体汞的含量仍然很高,而且随时都还在打排汞针.所以笔者对节能灯有种本能的恐惧.其实含汞照明灯在使用过程中一般没有什么污染,污染主要是报废后电光源被随意丢弃,破裂造成汞扩散到空气中,危害人体健康,污染环境.由于回收困难和回收价值太低,加之它还有许多的其它弊病,所以唯一的办法就是淘汰它. 中国LED产业的发展 中国LED产业起步于20世纪70年代.经过30多年的发展,中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链.在"国家半导体照明工程"的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地.长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地. 目前,中国半导体照明产业发展向好,外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展.2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元,已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国,新兴的半导体照明产业正在形成.国内在照明领域已经形成一定特色,其中户外照明发展最快,已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路,但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后. 2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识,有力推动了中国半导体照明产业的发展.当前中国半导体产业产业大而不强,核心竞争力仍有待于进一步提升.对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,提高未来取得大厂专利授权时的要价能力,或逐步通过研发突破核心专利. LED照明灯具有如下特点 1、高纯度,鲜艳丰富的色彩.目前LED产品几乎覆盖了整个可见光谱范围,且色彩纯度高. 而获得彩色光的传统方式是白炽灯加滤光片,大大降低了光效. 2、超长寿命.LED的实际寿命超过5万小时,为一般光源的几倍甚至几十倍. 3、光源中没有水银,光束中不含紫外线.LED是固体发光光源,绿色环保,特别适用于香 水店、珠宝店、博物馆、美术馆等专业场所,可满足其展示商品对照明的特殊要求. 4、固体发光,抗震性能好,牢固可靠. 5、节能,经济,免维护. 6、动态的色彩控制,明暗可调,三原色的LED组合可采用PWM实现颜色的变化. 7、LED有很强的发光方向性,光通量利用率高,且体积小,易于LED灯具的外观设计和光强分布的控制. 8、LED可采用直流低压供电,安全可靠. 9、LED不受启动温度限制,可暂态启动,一般为几个ms,且能暂态达到全光通量输出. LED灯具有什么优点 1,节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4. 2,长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓\"一劳永逸\". 3,可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉. 4,固态封装,属于冷光源类型.所以它很方便运输和安装,可以被装置在任何微型和封闭的设备中,不怕振动,基本上用不着考虑散热. 5,LED灯具技术正日新月异的在进步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低.一个白光LED灯具进入家庭的时代正在迅速到来. 6,环保,没有汞的有害物质.LED灯的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收. 总结:很明显,只要LED灯具的成本随led技术的不断提高而降低.节能灯及白炽灯必然会被LED灯具所取代.目前国家越来越重视照明节能及环保问题,已经在大力推行使用LED灯具了.特别是政府改造路灯项目首先就是LED路灯,就指明得用LED路灯可见LED灯具替代节能灯、白炽灯的势头. LED 的结构及发光原理 50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于 1960 年. LED 是英文 light emitting diode (发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以 LED 的抗震性能好. 发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片,在p型半导体和 n 型半导体之间有一个过渡层,称为 p-n 结.在某些半导体材料的 PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能. PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光.这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称 LED .当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从 LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光 线,光的强弱与电流有关 LED发展现状 当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,节约能源是我们未来面临的重要的问题,在照明领域,LED发光产品的应用正吸引着世人的目光,LED作为一种新型的绿色光源产品,必然是未来发展的趋势,二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代. 中国LED产业起步于20世纪70年代.经过30多年的发展,中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链.在"国家半导体照明工程"的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地.长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地. 目前,中国半导体照明产业发展向好,外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展.2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元,已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国,新兴的半导体照明产业正在形成.国内在照明领域已经形成一定特色,其中户外照明发展最快,已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路,但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后. 2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识,有力推动了中国半导体照明产业的发展.当前中国半导体产业产业大而不强,核心竞争力仍有待于进一步提升.对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,提高未来取得大厂专利授权时的要价能力,或逐步通过研发突破核心专利. LED发展趋势 LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域.近年来,世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛.美国从2000年起投资5亿美元实施"国家半导体照明计划",欧盟也在2000年7月宣布启动类似的"彩虹计划".我国科技部在"863"计划的支持下,2003年6月份首次提出发展半导体照明计划. 全球知名LED制造商排名 1,NICHIA 日亚化学,著名LED芯片制造商,日本公司,成立于1956年,开发出世界第一颗蓝色LED(1993年) ,世界第一颗纯绿LED(1995年),在世界各地建有子公司. 2,CREE 著名LED芯片制造商,美国公司,产品以碳化硅(SiC),氮化镓(GaN),硅(Si)及相关的化合物为基础,包括蓝,绿,紫外发光二极管(LED),近紫外激光,射频(RF)及微波器件,功率开关器件及适用于生产及科研的碳化硅(SiC)晶圆片 3,OSRAM OSRAM 是世界第二大光电半导体制造商,产品有照明,传感器,和影像处理器.公司总部位于德国,研发和制造基地在马来西亚,约有3400名员工,2004年销售额为45.9亿欧元. OSRAM最出名的产品是LED,长度仅几个毫米,有多种颜色,低功耗,寿命长 4,Toyoda Gosei Toyoda Gosei 丰田合成,总部位于日本爱知,生产汽车部件和LED,LED约占收入10%, 丰田合成与东芝所共同开发的白光LED,是采用紫外光LED与萤光体组合的方式,与一般蓝光LED与萤光体组合的方式不同. 5,Agilent 作为世界领先的LED供应商,其产品为汽车、电子信息板及交通讯号灯、工业设备、蜂窝电话及消费产品等为数众多的产品提供高效、可靠的光源.这些元件的高可靠性通常可保证在设备使用寿命期间不用再更换光源.安捷伦低成本的点阵LED显示器、品种繁多的七段码显示器及安捷伦LED光条系列产品都有多种封装及颜色供选择 6,TOSHIBA 东芝半导体是汽车用LED的主要供货商,特别是仪表盘背光,车子电台,导航系统,气候控制等单元.使用的技术是InGaAlP,波长从560nm(pure green)到630nm(red).近期,东芝开发了新技术 UV+phosphor(紫外+荧光),LED芯片可发出紫外线,激发荧光粉后组合发出各种光,如白光,粉红,青绿等光. 7,LUMILEDS Lumileds Lighting是全球大功率LED和固体照明的领导厂商,其产品广泛用于照明,电视,交通信号和通用照明,Luxeon Power Light Sources是其专利产品,结合了传统灯具和LED的小尺寸,长寿命的特点.还提供各种LED晶片和LED封装,有红,绿,蓝,琥珀,白等LED. Lumileds Lighting总部在美国,工厂位于荷兰,日本,马来西亚,由安捷伦和飞利浦合资组建于1999年,2005年飞利浦完全收购了该公司. 8,SSC 首尔半导体乃韩国最大的LED环保照明技术生产商,并且是全球八大生产商之一(资料来源:Strategies Unlimited--LED市场研究公司).首尔半导体的主要业务乃生产全线LED组装及定制模组产品,包括采用交流电驱动的半导体光源产品如:Acriche、侧光LED、顶光LED、切片 LED、插件LED及食人鱼(超强光) LED等.产品已广泛应用于一般照明、显示屏照明、移动电话背光源、电视、手提电脑、汽车照明、家居用品及交通讯号等范畴之中. LED灯带6种常用规格术语解释 昭祺科技推广部经常会接到客户需求LED灯带的询价电话,但由于对LED灯带的规格术语不熟悉,常常需要给客户解释半天才能让客户了解.针对这一现象,下面就把LED灯带常用的5种规格术语进行一下解释和分享,同时也供采购朋友们参考: 一、LED尺寸大小:0603、0805、1210、5050是指LED灯带上使用的发光元件----LED的尺寸大小(英制/公制),下面是这些规格的详细介绍: 0603:换算为公制是1005,即表示LED元件的长度是1.0mm,宽度是0.5mm.行业简称1005,英制叫法是0603. 0805:换算为公制是2125,即表示LED元件的长度是2.0mm,宽度是1.25mm.行业简称2125,英制叫法是0805. 1210:换算为公制是3528,即表示LED元件的长度是3.5mm,宽度是2.8mm.行业简称3528,英制叫法是1210. 5050:这是公制叫法,即表示LED元件的长度是5.0mm,宽度是5.0mm.行业简称5050. 二、LED灯数:15灯、30灯、60灯是指LED灯带每米长度上焊接了多少颗LED元件,一般来说1210规格灯带是每米60颗LED,5050规格灯带是每米30颗LED,特殊的有每米60颗LED.不同LED数量的LED灯带价格是不同的,这也是区分LED灯带价格的一个重要因素. 三、色温:是指将一标准黑体加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红 - 浅红 - 橙黄 - 白-蓝,逐渐改变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温. 一般来说色温不作为考核LED灯带的一个指标,只是国外很多客户因为使用环境的关系,会做一个特别的要求. 光源色温不同,光色也不同: 色温在 3300K 以下,光色偏红给以温暖的感觉;有稳重的气氛,温暖的感觉.,通称暖色温. 色温在 3000--6000K 为中间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉;故称为 " 中性 " 色温 色温超过 6000K ,光色偏蓝,给人以清冷的感觉,通称冷色温. 四、亮度:cd(坎德拉) 发光强度的基本单位,坎德拉是国际单位制的基本单位之一. 一般LED灯带不同的颜色会有不同的发光强度,常用单位是mcd,即毫坎德拉.数值越高,说明发光强度越大,也就是越亮.这是评定LED灯带亮度的重要指标,亮度要求越高的灯带价格越贵.这是因为高亮度的LED芯片价格偏贵,并且亮度越高,封装难度越大. 五、发光角度: 这是指LED灯带上LED元件的发光角度,一般通用的贴片LED,即SMD元件的发光角度都是120度.发光角度越大,起散光效果越好,但相对的,其发光的亮度也就相应减小了.发光角度小,光的强度是上去了,但照射的范围又会缩小.因此,评定LED灯带的另一个重要指标就是发光角度.现在市面上有一些不良厂家,为了提高发光的亮度以赚取更高的利润,故意把发光角度减小,稍有不慎,就会买到这样的以次充好的元件. 六、电压:这是指LED灯带的输入电压,一般常用的规格是直流12V,也有的是24V. 从九个基本性能选择LED光源(图) 随着一哄而上的市场,作为消费者,选用LED依然要冷静,科学地分析,选用性价比最好的光源和灯具,下面介绍几种LED的基本性能: 1、亮度: LED的亮度不同,价格不同.用于LED灯具的LED应符合雷射等级Ⅰ类标准. 2、抗静电能力:抗静电能力强的LED,寿命长,因而价格高.通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰. 3、波长:波长一致的LED,颜色一致,如要求颜色一致,则价格高.没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品. 4、漏电电流: LED是单向导电的发光体,如果有反向电流,则称为漏电,漏电电流大的LED,寿命短,价格低. 5、发光角度:用途不同的LED其发光角度不一样.特殊的发光角度,价格较高.如全漫射角,价格较高. 6、寿命:不同品质的关键是寿命,寿命由光衰决定.光衰小、寿命长,价格高. 7、晶片 :LED的发光体为晶片,不同的晶片,价格差异很大.日本、美国的晶片较贵,一般台湾及国产的晶片价格低于日、美. 8、晶片大小:晶片的大小以边长表示,大晶片LED的品质比小晶片的要好.价格同晶片大小成正比. 9、胶体:普通的LED的胶体一般为环氧树脂,加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵,高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火.每一种产品都会有不同的设计,不同的设计适用于不同的用途,LED灯饰的可靠性设计方面包含:电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素.从电气安全角度看,应符合相关的国际、国家标准. 由于LED是新产品,中国国家标准滞后,但国家提供产品合格测试.具有国际安全认证(如GS、CE、UL等)及国家产品质量合格证的LED灯饰价格要高,因为这些产品在安全设计上是可靠的.消费者注意的是要认真鉴别证书的真伪,现在有国际安全认证及国家产品合格证的厂家并不多. 从健康方面,采用无毒材料设计的产品价格要高,特别是室内LED灯饰,千万别贪便宜选用有异味的LED灯饰,目前仅少数几家LED厂家是用无毒材料生产,辨别的方法可以直接用鼻子分别,有臭味的产品比无臭味的价格更低很多.类似铅、汞、镉等毒素需专业人员分析.从适用环境安全看,有可靠的防尘防潮设计,材料防火、防紫外线、防低温开裂的LED产品的价格高. 发光二极管的类型、主要参数 按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管、磷砷化镓(GaAsP)发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管、磷铟砷化镓(GaAsInP)发光二极管和砷铝化镓(GaAlAs)发光二极管等多种. 按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表面封装外,还可分为加色散射封装(D)、无色散射封装(W)、有色透明封装(C)和无色透明封装(T). 按其封装外形可分为圆形、方形、矩形、三角形和组合形等多种,图4-22为几种发光二极管的外形. 塑封发光二极管按管体颜色又分为红色、琥珀色、黄色、橙色、浅蓝色、绿色、黑色、白色、透明无色等多种.而圆形发光二极管的外径从?2~?20mm,分为多种规格. 按发光二极管的发光颜色又可人发为有色光和红外光.有色光又分为红色光、黄色光、橙色光、绿色光等. 另外,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. 1.普通单色发光二极管 普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮.它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适的限流电阻. 图4-23是普通发光二极管的应用电路. 普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料.红色发光二极管的波长一般为650~700nm,琥珀色发光二极管的波长一般为630~650 nm ,橙色发光二极管的波长一般为610~630 nm左右,黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右,绿色发光二极管的波长一般为555~570 nm. 常用的国产普通单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列.常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等. 2.高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管 高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同. 通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料.. 3.变色发光二极管 变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管.变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管. 变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管. 常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列,常用的三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号,见表4-31. 4.闪烁发光二极管 闪烁发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示. 闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(5V)即可闪烁发光. 表4-32是几种常用闪烁发光二极管的主要参数. 5.电压控制型发光二极管 普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻.电压控制型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端. 电压控制型发光二极管的发光颜色有红、黄、绿等,工作电压有5V、9V、12V、18V、19V、24V共6种规格. 表4-33为BTV系列电压控制型发光二极管的主要参数. 6.红外发光二极管 红外发光二极管也称红外线发射二极管,它是可以将电能直接转换成红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光控及遥控发射电路中. 红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同.红外发光二极管通常使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装. 常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等 发光二极管 大功率led 发光二极管简称为LED.由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示.磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光. 它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED.发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性.当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光.不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同.当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短.常用的是发红光、绿光或黄光的二极管. 发光二极管的反向击穿电压约5伏.它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流.限流电阻R可用下式计算: R=(E-UF)/IF 式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的一般工作电流.发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极.有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极. 与小白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱.由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器.把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9十个数目字. 发光二极管分类 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. 1.普通单色发光二极管 普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮.它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适的限流电阻. 普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料.红色发光二极管的波长一般为650~700nm,琥珀色发光二极管的波长一般为630~650 nm ,橙色发光二极管的波长一般为610~630 nm左右,黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右,绿色发光二极管的波长一般为555~570 nm. 常用的国产普通单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列,见表4-26、表4-27和表4-28. 常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等. 2.高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管 高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同. 通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料. 常用的高亮度红色发光二极管的主要参数见表4-29,常用的超高亮度单色发光二极管的主要参数见表4-30. 3.变色发光二极管 变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管.变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管. 变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管. 常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列,常用的三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号. 4.闪烁发光二极管 闪烁发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示. 闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(5V)即可闪烁发光. 5.电压控制型发光二极管 普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻.电压控制型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端. LED的结构及发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年.LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好. 发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结.在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能.PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光.这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED. 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关. LED光源应用于装饰照明的优势 摘要:通过近几年来的实践,我们从照明光源的装饰功能和节能功能分析,认为LED(发光二极管)光源具有明显的优势. 通过近几年来的实践,我们从照明光源的装饰功能和节能功能分析,认为LED(发光二极管)光源具有明显的优势.LED光源有以下主要优势: 1、LED结构简单,属于固体光源,不需要充气,不需要玻璃外壳,也不存在气体密封等问题,而且耐冲击,耐震动,不易破碎.2、LED是冷光源,可控性好,响应时间快,可反复频繁亮灭,不会疲倦.3、LED光源的色彩纯正、丰富,胜过彩色金卤灯,还可演变任意色彩,其装饰性无与伦比.4、LED光源轻质结构(环氧树脂封装),体积小巧,能适应多种几何尺寸和不同的空间大小,对灯具强度和刚度的要求比其他电光源的要求低,因此适用范围广,可用于常规的景观灯, 如庭院灯、步道灯、草坪灯、壁灯、建筑物轮廓灯、小型射灯、道路分道灯、地埋灯、水下灯等等.5、LED光源精巧,柔性化好,可形成多种点、线、球、面等形状,而且通过微机智能化控制技术,控制闪变(闪烁),形成"点、线"效果;控制渐变(柔变),形成"面"效果;控制动变(跳跃),形成图案的纵向、横向动感变化效果.另外,以上三种变化还可形成球体的旋转效果,也能做到单灯控制和群灯控制.6、LED的能耗低,单管功率只有0.03~0.06W,且驱动电压低(1.5~3.5V),电流小(15~18mA),在形成同等照明效果的情况下,它的耗电量只有白炽灯的八分之一、荧光灯的二分之一,节能效果非常明显.7、LED 光源的使用寿命长,其寿命是白炽灯的100倍、荧光灯的20~30倍,免去了频繁维修之苦 LED车灯 现在汽车照明灯巳有白炽灯、卤素灯、氙灯等.除了前大灯外,其它灯具例如小灯、指示灯、厢内照明灯等多是采用白炽灯.但近年也流行LED做指示灯,例如刹车指示灯、转弯指示灯等.为什么兴起用LED代替白炽灯呢? 原来,LED与白炽灯比较有显著的优点.一是寿命长,一般可达几万乃至十万小时.有人认为如果未来的汽车照明灯使用LED,整个汽车使用期限不用更换灯具.二是非常节能,比同等亮度的白炽灯起码节电一半以上.三是光线质量高,基本上无辐射,属于"绿色"光源.四是LED的结构简单,内部支架结构,四周用透明的环氧树脂密封,抗震性能好.五是无须热启动时间,亮灯响应速度快(纳秒级),适用于移动速度快的物体使用.六是适用电压在6-12伏特之间,完全可以应用在汽车上.七是LED占用体积小,设计者可以随意变换灯具模式,令汽车造型多样化.汽车厂商青睐LED,完全是LED本身的优点所决定的. LED是英文发光二极管(Light Emitting Diode)的缩写,早在20世纪60年代巳经产生.80年代已经普遍用于家用电器产品上,例如音响的音量指示、开关指示等.在90年代,有些新型的国产汽车仪表上也巳采用LED,主要用于充电指示,后来还有显示发动机转速状况的,例如湖北襄樊生产的一种组合仪表上,里程表旁边竖一排LED,当司机踩油门时LED排灯就从下至上依次点亮,当松油门时LED排灯就从上至下依次熄灭,颇醒目好看.90年代中,我国利用LED做高位刹车灯并在汽车上安装,由于LED亮灯快,能及早让尾随后面的汽车司机知道前方车辆的行驶状况,减少汽车追尾碰撞事故的发生. LED是一种可以自身发光的包含pn结的固体半导体组件.LED的芯片是由p型半导体和n型半导体组成的芯片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为pn结.当采用砷化镓(红外线)、砷磷化镓(红到黄)、磷化镓(绿)等半导体材料时,在这些半导体材料的pn结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能. 当p-n结施加正向电压,电流从LED的阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流大小有关.但是,由于LED的发光功率很小,一般只作指示,不能用作照明.作照明用途,则是近年才出现的新事物. 由于LED发光功率很小,一般是将许多只LED做成数组式,以小积大的形式作为实用性的指示灯.但是,这样一来成本就会迅速上升.因为一只高质量的LED价格约1.5元左右,几十只集合在一起的价格远远超过白炽灯.由于 LED发光亮度与电流呈正比,输入电流越大,发光亮度越高,因此,提高LED额定电流,提高光输出功率为厂方研究开发的重点.只有提高单只LED发光功率,才就能减少数组式的LED数目,甚至只用单个LED,以减低成本.目前,照明业界巳研制出单个白色LED,发光效能巳达到15流明/瓦,相当于白炽灯的发光效能. 在2004年北京车展上,法国雷奥公司展示了用四只LED做成的高位刹车灯技术,还有用一个LED来实现所有尾部信号灯功能,包括停车灯、后小灯、转弯指示灯、雾灯和倒车指示灯等.这种LED技术适用于所有尾部灯功能.而在福特汽车展台上,面向今后中国市场的福克斯(Focus)概念车前灯和后灯都采用了LED技术.有人预测,今后几年LED的发光功率和成本这两大瓶颈将得到解决.这样,不但汽车照明,甚至整个照明行业都会发生重大的变革. 白光LED驱动器选择要点 随着技术的发展, LED的功率在不断提高,然而成本却在不断降低,采用低成本、高可靠性的驱动电路才是保证超高亮度LED具有持久亮度的关键.根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点,很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片,这些生产LED驱动器的厂商包括MELexis、lnfinton(英飞凌)、Lienear Technology(凌力尔特)、Supenex Inc、Analog Devices(ADI)、通嘉科技(Leadtrend)、安茂微电子(AME)等等. 与传统的照明灯相比,超高亮LED具有寿命长、可靠耐用、维护费用极为低的特点.目前的LED高效率现在已经可以达到201m/w以上.由于LED回应速度快(ns级),在汽车上安装高位LED刹车灯,可以减少汽车追尾事故的发生.尽管超高亮LED具有许多优点,但目前仍存在LED功率一般在5W以下,还没有出现, 更大功率的LED还很难成为照明的首选产品.同时还要考虑高功率LED需要考虑散热问题,结温过高会直接影响LED的寿命,并且会增大LED的光衰,情况严重的会将LED烧坏.除了以上的问题,虽然LED目前已被大多数人看好,但其高昂的价格难以被消费者接受.并且光有一颗好体质的超高亮LED并不能解决所有问题,选择适当的驱动芯片也有利于超高亮LED的普及与推广. LED业界有人发现,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性、寿命和光衰.因此,超高亮LED通常采用恒流源驱动.恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化.因此可产生恒定的LED亮度,无论正向电流如何变化.产生恒流电源很容易.只需要调整通过电流检测电阻器的电压,而不用调整电源的输出电压.以当前主要大功率IED驱动控制芯片性能比较,在应用大功率IED驱动控制芯片时,可以依据不同的应用场合进行选择: 1、当需要较高功率时可选择功率器件没有整合在芯片内的控制器,这样就可以按照实际的功率需求单独选择功率器件. 2、当需要较高的变换效率时,如可擕式设备等,可选择开关电源类的驱动电路. 3、当应用在可靠性高的设备中,可选择具有温度保护、故障报警等控制功能全面的芯片. 如何评判led灯封装的好坏? 如何评判led灯封装的好坏?led灯的好坏指标:led灯的好坏的几个指标是:角度、亮度、颜色(波长)一致性、抗静电能力、抗衰减能力等. led灯的封装材料:led封装材料是led灯好坏的直接因素,也是最基本的因素,led灯是几种主要材料的组合,一颗好的led灯必须是所有封装材料与生产技术 的组合. led灯的封装技术:一般全自动设备封装要比手工封装的要好,封装的技术水平也是led灯封装的好坏的主要因素,同样的材料不同的生产厂家生产出来的产品有 很大的差别 形成我国LED背光源技术体系是当务之急 形成我国LED背光源技术体系是当务之急 全球背光源市场可分为两大类:第一类是中小尺寸背光源,如NB(笔记本电脑)、监视器;第二类是大尺寸背光源,如平板电视. 在中小尺寸领域,LED背光源已占据较大优势,2009年LED背光在NB市场的占有率将超过50%,预计到2010年还将快速成长到80%以上. 在大尺寸领域,以液晶电视应用为代表,尽管领先电视品牌厂商如三星、飞利浦、夏普、新力、东芝、Vizio与LG都宣布将在今年下半年提高LED背光源液晶电视使用量,但预计2009年可以达到的市场份额也仅在3%左右,不过随着主力厂家的大力推进,预计到2010年可增长到10%. 到2012年,预计10英寸以上的大尺寸面板采用LED背光的数量将超过3.68亿组,将比2008年增长20倍以上. LED背光逐步向大尺寸过渡 冷阴极荧光灯(CCFL)是目前LCD应用的主流技术,相对来说光效较高,技术成熟,配套完善,但含汞元素对环境有污染. 发光二极管(LED)的优势是环保、色域宽广,缺点是当前成本还比较高,光效也有待提高. 大尺寸背光目前的主流技术和产品依然是CCFL.LED应用目前在光效、成本、热源等方面都还存在推广障碍. 随着LED小尺寸背光源市场逐步走向成熟,目前LED已经逐步从小尺寸产品向大尺寸过渡,市场上已经陆续出现了使用LED背光源的PC及电视.但由于LED背光模组与CCFL模组价格之间仍然存在很大的差距,采用LED背光源将在很大程度上导致产品成本的提升,从而使LED的市场占有率不高. 从LED背光技术本身的发展趋势来看,由于侧光LED可以做超薄设计,因此将主导中小尺寸背光市场;13英寸以上面板,则会主要采用直视式LED技术. 目前NB市场已大量采用LED作为背光源,在中小尺寸背光应用领域,LED渐成主流,低电流产品在成本结构、散热与发光效率等方面更具发展优势. 2008年约有80亿颗LED被应用于液晶面板.根据LED行业发展的摩尔定律,随着大功率LED技术和量产水平的提高,成本将迅速下降,预计到2012年LED背光将被更广泛地应用到液晶显示器(1英寸-70英寸),应用规模对比2008年有望超过3倍以上. 当前LED还存在发光效率不高、产品价格过高等问题,短期内CCFL仍将占据大尺寸背光源市场主流地位.但LED具有的光源平面化、色域范围宽、产品功耗低、轻薄等优势,会让其在大尺寸背光应用的后续发展中有广阔的市场空间. 大力推进LED背光应用进程 从当前国内外的应用技术研究和发展来看,可以认为LED将是未来背光源的主流技术.但一方面,LED应用于大尺寸背光当前确实还存在技术不够成熟、成本高昂等问题;另一方面,国外的先进企业又加快在这项方向性技术上的研究步伐,因此,国内如果不尽快在电视机企业、背光板企业、LED光源企业之间形成技术和应用上的互动,进而尽快形成自身的产业链技术体系,则又将在这项技术及市场上远远落后于日本和韩国,甚至会再一次面临缴纳巨额专利费的困境. 液晶电视的LED背光源技术,对应用企业而言需要尽快解决对LED的发展与特点认识还不够完全的问题,当前在一定程度上需要不计成本地推进应用进程,而且还需要向上游整合,加强对基础材料如芯片、封装件的重点定向投入.而从国内现在的产业结构来看,这项工作需要政府、行业协会及优势整机企业的共同推进和引导.但目前看,在技术交流与互动改进及试样产品的应用推广等方面,都不太容易得到整机厂家及背光应用企业的积极参与与配合. LED企业进入液晶背光领域的主要优势是能根据背光用LED的特点,展开配光研究与组织生产,有效提高LED的可用光,同时在成本上也更能深入控制. 节能灯的学名叫紧凑型三基色电子荧光灯(简称cfl灯),1978年由国外厂家首先发明的,灯饰品研究报告显示:由于它具有光效高(是普通灯泡的5倍),节能效果明显,寿命长(是普通灯泡的8倍),体积小,使用方便等优点,受到各国人民和国家的重视和欢迎,我国于1982年,首先在复旦大学电光源研究所成功研制sl型紧凑型荧光灯,二十年来,产量迅速增长,质量稳步提高,国家已经把它作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)作为推广和使用.led节能灯电路图如下: led节能灯原理 led节能灯电路图及led节能灯配件 ???? 节能灯的工作原理是通过镇流器给灯管灯丝加热,大约在1160k温度时,灯丝就开始发射电子(因为在灯丝上涂了一些电子粉),电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞,氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,发出253.7nm的紫外线,紫外线激发荧光粉发光,由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160k左右,比白炽灯工作的温度2200k-2700k低很多,所以它的寿命也大提高,达到5000小时以上,由于它不存在白炽灯那样的电流热效应,荧光粉的能量转换效率也很高,达到每瓦60流明以上. ???? 节能灯原理:普通的白炽灯光效每瓦10流明左右,寿命大约在2000小时左右,它的工作原理是:当灯接入电路中,电流流过灯丝,电流的热效应使白炽灯发出连续的可见光和红外线,此现象在灯丝温度升到700k即可觉察,由于工作时的灯丝温度很高,大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了. ???? 节能灯原理:节能灯除了有白色光之外,还有黄色(暖光)光.一般来说,在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能80%%,平均寿命延长6-8倍,热辐射仅20%%.非严格的情况下,一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯,7瓦的节能灯光照约等于40瓦的,9瓦的约等于60瓦的. ???? 在相当一段长的时间内,一些地方和厂家盲目的大上节能灯项目,由于在资金、技术、原材料以及工艺在没有充分落实的情况下,使得产品质量得不到保障,各企业的产品质量的不平衡,有的厂家不按工艺要求生产,组装厂选用不合要求的灯管和元器件拼凑组成,质次价低,严重损坏了节能灯的声誉,光效低,寿命短,一致性差,造成社会上产生节能灯节能不节钱的说法,给节能灯的推广带来了很大的负面影响. ???? 经过将二十多年的发展,我国的节能灯产品制造技术已经有了很大的进步与提高,很多产品已经接近或达到国外的先进水平,由于质优价低,国际市场上的竞争力非常强.但是市场上还是存在很大部分的节能灯厂商,不顾国家的法律法规,不顾消费者的利益,仍在大量生产不"节能"的节能灯,由于它的质次价低,每只价仅售5元左右,消费者对产品的识别有限,在农村及大部分城市,还有很大一部分的市场,由于大部分的市场被低档产品占据着,使得好的节能灯产品比较难进入市场,这给绿色照明推广带来了一定的难度,但随着居民节能意识的提高以及对节能灯产品知识的深入了解,优质节能灯市场在一天天扩大.
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LED节能灯的发光原理 节能灯的两极是普通的钨丝.钨丝通电发热后,就能发射出电子.在灯管两侧加上比较高的电压,形成电场,这些电子就会在灯管里被加速,形成有一定速度和能量的电子流. 灯管是被抽成真空的,里面充有汞,就是我们称为的水银. 在灯管通电发热的情况下,这些水银从液态蒸发就变成了气态.形成游离状态的汞原子.电子流中的电子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激发,变成激发状态的电离子.称为发生了阶跃,激发状态的汞过了很短的时间就自发地回落到原来的状态,同时释放出紫外线光,紫外线光不能用来照明.于是我们在灯管的内壁涂了一些荧光物质,在紫外线光的轰击下,荧光物质受到激发以后,就能发出比较自然的光线, 可用于我们照明. 市面上较常见的节能灯管有一般的普通灯管及渐为主流的三基色灯管,和白炽灯泡相比都有省电的优点.所不同的是普通灯管的显色性偏低,而三基色的灯管则呈现出自然的阳光色,并且在显色性及光效率上都更胜过一般的普通灯管.从上面我们就可以知道,汞在节能灯管中是起中介作用的,没有汞节能灯就不会发光.每支灯管里的汞是很少的. 据查:一支管径为36毫米的粗管径荧光灯含汞量在25~45毫克,一支管径为26毫米的细管径荧光灯含汞量为20毫克,一支管径为10毫米的紧凑型荧光灯含汞量为10毫克.汞在常温下呈液态,是一种易流动的银白色液态金属.汞在荧光灯管里作为气体放电介质而存在,不但提高了灯的光效,而且丰富了光源的种类.所以目前的节能灯光源都含有汞.由于汞的沸点很低,在常温下即可蒸发,废弃的荧光灯管破碎后,立即向周围散发汞蒸气,瞬时可使周围空气中的汞浓度达到每立方米10~20毫克,国家规定的汞在空气中的最高允许浓度为每立方米0.01毫克.它还可以随着空气而流动.一旦进入人体的汞超过某一阈值,就会破坏人的中枢神经系统,造成对身体的极大危害.汞进入人体后很难被排除.笔者工厂的工人有十多年没有接触汞了,但现在检查身体汞的含量仍然很高,而且随时都还在打排汞针.所以笔者对节能灯有种本能的恐惧.其实含汞照明灯在使用过程中一般没有什么污染,污染主要是报废后电光源被随意丢弃,破裂造成汞扩散到空气中,危害人体健康,污染环境.由于回收困难和回收价值太低,加之它还有许多的其它弊病,所以唯一的办法就是淘汰它. 中国LED产业的发展 中国LED产业起步于20世纪70年代.经过30多年的发展,中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链.在"国家半导体照明工程"的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地.长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地. 目前,中国半导体照明产业发展向好,外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展.2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元,已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国,新兴的半导体照明产业正在形成.国内在照明领域已经形成一定特色,其中户外照明发展最快,已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路,但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后. 2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识,有力推动了中国半导体照明产业的发展.当前中国半导体产业产业大而不强,核心竞争力仍有待于进一步提升.对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,提高未来取得大厂专利授权时的要价能力,或逐步通过研发突破核心专利. LED照明灯具有如下特点 1、高纯度,鲜艳丰富的色彩.目前LED产品几乎覆盖了整个可见光谱范围,且色彩纯度高. 而获得彩色光的传统方式是白炽灯加滤光片,大大降低了光效. 2、超长寿命.LED的实际寿命超过5万小时,为一般光源的几倍甚至几十倍. 3、光源中没有水银,光束中不含紫外线.LED是固体发光光源,绿色环保,特别适用于香 水店、珠宝店、博物馆、美术馆等专业场所,可满足其展示商品对照明的特殊要求. 4、固体发光,抗震性能好,牢固可靠. 5、节能,经济,免维护. 6、动态的色彩控制,明暗可调,三原色的LED组合可采用PWM实现颜色的变化. 7、LED有很强的发光方向性,光通量利用率高,且体积小,易于LED灯具的外观设计和光强分布的控制. 8、LED可采用直流低压供电,安全可靠. 9、LED不受启动温度限制,可暂态启动,一般为几个ms,且能暂态达到全光通量输出. LED灯具有什么优点 1,节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10,节能灯的1/4. 2,长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓\"一劳永逸\". 3,可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉. 4,固态封装,属于冷光源类型.所以它很方便运输和安装,可以被装置在任何微型和封闭的设备中,不怕振动,基本上用不着考虑散热. 5,LED灯具技术正日新月异的在进步,它的发光效率正在取得惊人的突破,价格也在不断的降低.一个白光LED灯具进入家庭的时代正在迅速到来. 6,环保,没有汞的有害物质.LED灯的组装部件可以非常容易的拆装,不用厂家回收都可以通过其它人回收. 总结:很明显,只要LED灯具的成本随led技术的不断提高而降低.节能灯及白炽灯必然会被LED灯具所取代.目前国家越来越重视照明节能及环保问题,已经在大力推行使用LED灯具了.特别是政府改造路灯项目首先就是LED路灯,就指明得用LED路灯可见LED灯具替代节能灯、白炽灯的势头. LED 的结构及发光原理 50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于 1960 年. LED 是英文 light emitting diode (发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以 LED 的抗震性能好. 发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片,在p型半导体和 n 型半导体之间有一个过渡层,称为 p-n 结.在某些半导体材料的 PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能. PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光.这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称 LED .当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从 LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光 线,光的强弱与电流有关 LED发展现状 当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,节约能源是我们未来面临的重要的问题,在照明领域,LED发光产品的应用正吸引着世人的目光,LED作为一种新型的绿色光源产品,必然是未来发展的趋势,二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代. 中国LED产业起步于20世纪70年代.经过30多年的发展,中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链.在"国家半导体照明工程"的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地.长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地. 目前,中国半导体照明产业发展向好,外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展.2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元,已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国,新兴的半导体照明产业正在形成.国内在照明领域已经形成一定特色,其中户外照明发展最快,已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路,但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后. 2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识,有力推动了中国半导体照明产业的发展.当前中国半导体产业产业大而不强,核心竞争力仍有待于进一步提升.对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,提高未来取得大厂专利授权时的要价能力,或逐步通过研发突破核心专利. LED发展趋势 LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域.近年来,世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛.美国从2000年起投资5亿美元实施"国家半导体照明计划",欧盟也在2000年7月宣布启动类似的"彩虹计划".我国科技部在"863"计划的支持下,2003年6月份首次提出发展半导体照明计划. 全球知名LED制造商排名 1,NICHIA 日亚化学,著名LED芯片制造商,日本公司,成立于1956年,开发出世界第一颗蓝色LED(1993年) ,世界第一颗纯绿LED(1995年),在世界各地建有子公司. 2,CREE 著名LED芯片制造商,美国公司,产品以碳化硅(SiC),氮化镓(GaN),硅(Si)及相关的化合物为基础,包括蓝,绿,紫外发光二极管(LED),近紫外激光,射频(RF)及微波器件,功率开关器件及适用于生产及科研的碳化硅(SiC)晶圆片 3,OSRAM OSRAM 是世界第二大光电半导体制造商,产品有照明,传感器,和影像处理器.公司总部位于德国,研发和制造基地在马来西亚,约有3400名员工,2004年销售额为45.9亿欧元. OSRAM最出名的产品是LED,长度仅几个毫米,有多种颜色,低功耗,寿命长 4,Toyoda Gosei Toyoda Gosei 丰田合成,总部位于日本爱知,生产汽车部件和LED,LED约占收入10%, 丰田合成与东芝所共同开发的白光LED,是采用紫外光LED与萤光体组合的方式,与一般蓝光LED与萤光体组合的方式不同. 5,Agilent 作为世界领先的LED供应商,其产品为汽车、电子信息板及交通讯号灯、工业设备、蜂窝电话及消费产品等为数众多的产品提供高效、可靠的光源.这些元件的高可靠性通常可保证在设备使用寿命期间不用再更换光源.安捷伦低成本的点阵LED显示器、品种繁多的七段码显示器及安捷伦LED光条系列产品都有多种封装及颜色供选择 6,TOSHIBA 东芝半导体是汽车用LED的主要供货商,特别是仪表盘背光,车子电台,导航系统,气候控制等单元.使用的技术是InGaAlP,波长从560nm(pure green)到630nm(red).近期,东芝开发了新技术 UV+phosphor(紫外+荧光),LED芯片可发出紫外线,激发荧光粉后组合发出各种光,如白光,粉红,青绿等光. 7,LUMILEDS Lumileds Lighting是全球大功率LED和固体照明的领导厂商,其产品广泛用于照明,电视,交通信号和通用照明,Luxeon Power Light Sources是其专利产品,结合了传统灯具和LED的小尺寸,长寿命的特点.还提供各种LED晶片和LED封装,有红,绿,蓝,琥珀,白等LED. Lumileds Lighting总部在美国,工厂位于荷兰,日本,马来西亚,由安捷伦和飞利浦合资组建于1999年,2005年飞利浦完全收购了该公司. 8,SSC 首尔半导体乃韩国最大的LED环保照明技术生产商,并且是全球八大生产商之一(资料来源:Strategies Unlimited--LED市场研究公司).首尔半导体的主要业务乃生产全线LED组装及定制模组产品,包括采用交流电驱动的半导体光源产品如:Acriche、侧光LED、顶光LED、切片 LED、插件LED及食人鱼(超强光) LED等.产品已广泛应用于一般照明、显示屏照明、移动电话背光源、电视、手提电脑、汽车照明、家居用品及交通讯号等范畴之中. LED灯带6种常用规格术语解释 昭祺科技推广部经常会接到客户需求LED灯带的询价电话,但由于对LED灯带的规格术语不熟悉,常常需要给客户解释半天才能让客户了解.针对这一现象,下面就把LED灯带常用的5种规格术语进行一下解释和分享,同时也供采购朋友们参考: 一、LED尺寸大小:0603、0805、1210、5050是指LED灯带上使用的发光元件----LED的尺寸大小(英制/公制),下面是这些规格的详细介绍: 0603:换算为公制是1005,即表示LED元件的长度是1.0mm,宽度是0.5mm.行业简称1005,英制叫法是0603. 0805:换算为公制是2125,即表示LED元件的长度是2.0mm,宽度是1.25mm.行业简称2125,英制叫法是0805. 1210:换算为公制是3528,即表示LED元件的长度是3.5mm,宽度是2.8mm.行业简称3528,英制叫法是1210. 5050:这是公制叫法,即表示LED元件的长度是5.0mm,宽度是5.0mm.行业简称5050. 二、LED灯数:15灯、30灯、60灯是指LED灯带每米长度上焊接了多少颗LED元件,一般来说1210规格灯带是每米60颗LED,5050规格灯带是每米30颗LED,特殊的有每米60颗LED.不同LED数量的LED灯带价格是不同的,这也是区分LED灯带价格的一个重要因素. 三、色温:是指将一标准黑体加热,温度升高到一定程度时颜色开始由深红 - 浅红 - 橙黄 - 白-蓝,逐渐改变,某光源与黑体的颜色相同时,我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温. 一般来说色温不作为考核LED灯带的一个指标,只是国外很多客户因为使用环境的关系,会做一个特别的要求. 光源色温不同,光色也不同: 色温在 3300K 以下,光色偏红给以温暖的感觉;有稳重的气氛,温暖的感觉.,通称暖色温. 色温在 3000--6000K 为中间,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉;故称为 " 中性 " 色温 色温超过 6000K ,光色偏蓝,给人以清冷的感觉,通称冷色温. 四、亮度:cd(坎德拉) 发光强度的基本单位,坎德拉是国际单位制的基本单位之一. 一般LED灯带不同的颜色会有不同的发光强度,常用单位是mcd,即毫坎德拉.数值越高,说明发光强度越大,也就是越亮.这是评定LED灯带亮度的重要指标,亮度要求越高的灯带价格越贵.这是因为高亮度的LED芯片价格偏贵,并且亮度越高,封装难度越大. 五、发光角度: 这是指LED灯带上LED元件的发光角度,一般通用的贴片LED,即SMD元件的发光角度都是120度.发光角度越大,起散光效果越好,但相对的,其发光的亮度也就相应减小了.发光角度小,光的强度是上去了,但照射的范围又会缩小.因此,评定LED灯带的另一个重要指标就是发光角度.现在市面上有一些不良厂家,为了提高发光的亮度以赚取更高的利润,故意把发光角度减小,稍有不慎,就会买到这样的以次充好的元件. 六、电压:这是指LED灯带的输入电压,一般常用的规格是直流12V,也有的是24V. 从九个基本性能选择LED光源(图) 随着一哄而上的市场,作为消费者,选用LED依然要冷静,科学地分析,选用性价比最好的光源和灯具,下面介绍几种LED的基本性能: 1、亮度: LED的亮度不同,价格不同.用于LED灯具的LED应符合雷射等级Ⅰ类标准. 2、抗静电能力:抗静电能力强的LED,寿命长,因而价格高.通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰. 3、波长:波长一致的LED,颜色一致,如要求颜色一致,则价格高.没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品. 4、漏电电流: LED是单向导电的发光体,如果有反向电流,则称为漏电,漏电电流大的LED,寿命短,价格低. 5、发光角度:用途不同的LED其发光角度不一样.特殊的发光角度,价格较高.如全漫射角,价格较高. 6、寿命:不同品质的关键是寿命,寿命由光衰决定.光衰小、寿命长,价格高. 7、晶片 :LED的发光体为晶片,不同的晶片,价格差异很大.日本、美国的晶片较贵,一般台湾及国产的晶片价格低于日、美. 8、晶片大小:晶片的大小以边长表示,大晶片LED的品质比小晶片的要好.价格同晶片大小成正比. 9、胶体:普通的LED的胶体一般为环氧树脂,加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵,高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火.每一种产品都会有不同的设计,不同的设计适用于不同的用途,LED灯饰的可靠性设计方面包含:电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素.从电气安全角度看,应符合相关的国际、国家标准. 由于LED是新产品,中国国家标准滞后,但国家提供产品合格测试.具有国际安全认证(如GS、CE、UL等)及国家产品质量合格证的LED灯饰价格要高,因为这些产品在安全设计上是可靠的.消费者注意的是要认真鉴别证书的真伪,现在有国际安全认证及国家产品合格证的厂家并不多. 从健康方面,采用无毒材料设计的产品价格要高,特别是室内LED灯饰,千万别贪便宜选用有异味的LED灯饰,目前仅少数几家LED厂家是用无毒材料生产,辨别的方法可以直接用鼻子分别,有臭味的产品比无臭味的价格更低很多.类似铅、汞、镉等毒素需专业人员分析.从适用环境安全看,有可靠的防尘防潮设计,材料防火、防紫外线、防低温开裂的LED产品的价格高. 发光二极管的类型、主要参数 按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管、磷砷化镓(GaAsP)发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管、磷铟砷化镓(GaAsInP)发光二极管和砷铝化镓(GaAlAs)发光二极管等多种. 按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表面封装外,还可分为加色散射封装(D)、无色散射封装(W)、有色透明封装(C)和无色透明封装(T). 按其封装外形可分为圆形、方形、矩形、三角形和组合形等多种,图4-22为几种发光二极管的外形. 塑封发光二极管按管体颜色又分为红色、琥珀色、黄色、橙色、浅蓝色、绿色、黑色、白色、透明无色等多种.而圆形发光二极管的外径从?2~?20mm,分为多种规格. 按发光二极管的发光颜色又可人发为有色光和红外光.有色光又分为红色光、黄色光、橙色光、绿色光等. 另外,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. 1.普通单色发光二极管 普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮.它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适的限流电阻. 图4-23是普通发光二极管的应用电路. 普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料.红色发光二极管的波长一般为650~700nm,琥珀色发光二极管的波长一般为630~650 nm ,橙色发光二极管的波长一般为610~630 nm左右,黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右,绿色发光二极管的波长一般为555~570 nm. 常用的国产普通单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列.常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等. 2.高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管 高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同. 通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料.. 3.变色发光二极管 变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管.变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管. 变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管. 常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列,常用的三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号,见表4-31. 4.闪烁发光二极管 闪烁发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示. 闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(5V)即可闪烁发光. 表4-32是几种常用闪烁发光二极管的主要参数. 5.电压控制型发光二极管 普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻.电压控制型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端. 电压控制型发光二极管的发光颜色有红、黄、绿等,工作电压有5V、9V、12V、18V、19V、24V共6种规格. 表4-33为BTV系列电压控制型发光二极管的主要参数. 6.红外发光二极管 红外发光二极管也称红外线发射二极管,它是可以将电能直接转换成红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光控及遥控发射电路中. 红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同.红外发光二极管通常使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装. 常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等 发光二极管 大功率led 发光二极管简称为LED.由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示.磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光. 它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED.发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性.当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光.不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同.当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短.常用的是发红光、绿光或黄光的二极管. 发光二极管的反向击穿电压约5伏.它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流.限流电阻R可用下式计算: R=(E-UF)/IF 式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的一般工作电流.发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极.有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极. 与小白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱.由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器.把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9十个数目字. 发光二极管分类 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. 1.普通单色发光二极管 普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮.它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适的限流电阻. 普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料.红色发光二极管的波长一般为650~700nm,琥珀色发光二极管的波长一般为630~650 nm ,橙色发光二极管的波长一般为610~630 nm左右,黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右,绿色发光二极管的波长一般为555~570 nm. 常用的国产普通单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列,见表4-26、表4-27和表4-28. 常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等. 2.高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管 高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同. 通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料. 常用的高亮度红色发光二极管的主要参数见表4-29,常用的超高亮度单色发光二极管的主要参数见表4-30. 3.变色发光二极管 变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管.变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管. 变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管. 常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列,常用的三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号. 4.闪烁发光二极管 闪烁发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示. 闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(5V)即可闪烁发光. 5.电压控制型发光二极管 普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻.电压控制型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端. LED的结构及发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年.LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好. 发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结.在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能.PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光.这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED. 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关. LED光源应用于装饰照明的优势 摘要:通过近几年来的实践,我们从照明光源的装饰功能和节能功能分析,认为LED(发光二极管)光源具有明显的优势. 通过近几年来的实践,我们从照明光源的装饰功能和节能功能分析,认为LED(发光二极管)光源具有明显的优势.LED光源有以下主要优势: 1、LED结构简单,属于固体光源,不需要充气,不需要玻璃外壳,也不存在气体密封等问题,而且耐冲击,耐震动,不易破碎.2、LED是冷光源,可控性好,响应时间快,可反复频繁亮灭,不会疲倦.3、LED光源的色彩纯正、丰富,胜过彩色金卤灯,还可演变任意色彩,其装饰性无与伦比.4、LED光源轻质结构(环氧树脂封装),体积小巧,能适应多种几何尺寸和不同的空间大小,对灯具强度和刚度的要求比其他电光源的要求低,因此适用范围广,可用于常规的景观灯, 如庭院灯、步道灯、草坪灯、壁灯、建筑物轮廓灯、小型射灯、道路分道灯、地埋灯、水下灯等等.5、LED光源精巧,柔性化好,可形成多种点、线、球、面等形状,而且通过微机智能化控制技术,控制闪变(闪烁),形成"点、线"效果;控制渐变(柔变),形成"面"效果;控制动变(跳跃),形成图案的纵向、横向动感变化效果.另外,以上三种变化还可形成球体的旋转效果,也能做到单灯控制和群灯控制.6、LED的能耗低,单管功率只有0.03~0.06W,且驱动电压低(1.5~3.5V),电流小(15~18mA),在形成同等照明效果的情况下,它的耗电量只有白炽灯的八分之一、荧光灯的二分之一,节能效果非常明显.7、LED 光源的使用寿命长,其寿命是白炽灯的100倍、荧光灯的20~30倍,免去了频繁维修之苦 LED车灯 现在汽车照明灯巳有白炽灯、卤素灯、氙灯等.除了前大灯外,其它灯具例如小灯、指示灯、厢内照明灯等多是采用白炽灯.但近年也流行LED做指示灯,例如刹车指示灯、转弯指示灯等.为什么兴起用LED代替白炽灯呢? 原来,LED与白炽灯比较有显著的优点.一是寿命长,一般可达几万乃至十万小时.有人认为如果未来的汽车照明灯使用LED,整个汽车使用期限不用更换灯具.二是非常节能,比同等亮度的白炽灯起码节电一半以上.三是光线质量高,基本上无辐射,属于"绿色"光源.四是LED的结构简单,内部支架结构,四周用透明的环氧树脂密封,抗震性能好.五是无须热启动时间,亮灯响应速度快(纳秒级),适用于移动速度快的物体使用.六是适用电压在6-12伏特之间,完全可以应用在汽车上.七是LED占用体积小,设计者可以随意变换灯具模式,令汽车造型多样化.汽车厂商青睐LED,完全是LED本身的优点所决定的. LED是英文发光二极管(Light Emitting Diode)的缩写,早在20世纪60年代巳经产生.80年代已经普遍用于家用电器产品上,例如音响的音量指示、开关指示等.在90年代,有些新型的国产汽车仪表上也巳采用LED,主要用于充电指示,后来还有显示发动机转速状况的,例如湖北襄樊生产的一种组合仪表上,里程表旁边竖一排LED,当司机踩油门时LED排灯就从下至上依次点亮,当松油门时LED排灯就从上至下依次熄灭,颇醒目好看.90年代中,我国利用LED做高位刹车灯并在汽车上安装,由于LED亮灯快,能及早让尾随后面的汽车司机知道前方车辆的行驶状况,减少汽车追尾碰撞事故的发生. LED是一种可以自身发光的包含pn结的固体半导体组件.LED的芯片是由p型半导体和n型半导体组成的芯片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为pn结.当采用砷化镓(红外线)、砷磷化镓(红到黄)、磷化镓(绿)等半导体材料时,在这些半导体材料的pn结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能. 当p-n结施加正向电压,电流从LED的阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流大小有关.但是,由于LED的发光功率很小,一般只作指示,不能用作照明.作照明用途,则是近年才出现的新事物. 由于LED发光功率很小,一般是将许多只LED做成数组式,以小积大的形式作为实用性的指示灯.但是,这样一来成本就会迅速上升.因为一只高质量的LED价格约1.5元左右,几十只集合在一起的价格远远超过白炽灯.由于 LED发光亮度与电流呈正比,输入电流越大,发光亮度越高,因此,提高LED额定电流,提高光输出功率为厂方研究开发的重点.只有提高单只LED发光功率,才就能减少数组式的LED数目,甚至只用单个LED,以减低成本.目前,照明业界巳研制出单个白色LED,发光效能巳达到15流明/瓦,相当于白炽灯的发光效能. 在2004年北京车展上,法国雷奥公司展示了用四只LED做成的高位刹车灯技术,还有用一个LED来实现所有尾部信号灯功能,包括停车灯、后小灯、转弯指示灯、雾灯和倒车指示灯等.这种LED技术适用于所有尾部灯功能.而在福特汽车展台上,面向今后中国市场的福克斯(Focus)概念车前灯和后灯都采用了LED技术.有人预测,今后几年LED的发光功率和成本这两大瓶颈将得到解决.这样,不但汽车照明,甚至整个照明行业都会发生重大的变革. 白光LED驱动器选择要点 随着技术的发展, LED的功率在不断提高,然而成本却在不断降低,采用低成本、高可靠性的驱动电路才是保证超高亮度LED具有持久亮度的关键.根据高亮度LED大功率恒流驱动的特点,很多公司都推出了高亮度LED的专用驱动控制芯片,这些生产LED驱动器的厂商包括MELexis、lnfinton(英飞凌)、Lienear Technology(凌力尔特)、Supenex Inc、Analog Devices(ADI)、通嘉科技(Leadtrend)、安茂微电子(AME)等等. 与传统的照明灯相比,超高亮LED具有寿命长、可靠耐用、维护费用极为低的特点.目前的LED高效率现在已经可以达到201m/w以上.由于LED回应速度快(ns级),在汽车上安装高位LED刹车灯,可以减少汽车追尾事故的发生.尽管超高亮LED具有许多优点,但目前仍存在LED功率一般在5W以下,还没有出现, 更大功率的LED还很难成为照明的首选产品.同时还要考虑高功率LED需要考虑散热问题,结温过高会直接影响LED的寿命,并且会增大LED的光衰,情况严重的会将LED烧坏.除了以上的问题,虽然LED目前已被大多数人看好,但其高昂的价格难以被消费者接受.并且光有一颗好体质的超高亮LED并不能解决所有问题,选择适当的驱动芯片也有利于超高亮LED的普及与推广. LED业界有人发现,采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性,并且影响LED的可靠性、寿命和光衰.因此,超高亮LED通常采用恒流源驱动.恒流电源可消除正向电压变化所导致的电流变化.因此可产生恒定的LED亮度,无论正向电流如何变化.产生恒流电源很容易.只需要调整通过电流检测电阻器的电压,而不用调整电源的输出电压.以当前主要大功率IED驱动控制芯片性能比较,在应用大功率IED驱动控制芯片时,可以依据不同的应用场合进行选择: 1、当需要较高功率时可选择功率器件没有整合在芯片内的控制器,这样就可以按照实际的功率需求单独选择功率器件. 2、当需要较高的变换效率时,如可擕式设备等,可选择开关电源类的驱动电路. 3、当应用在可靠性高的设备中,可选择具有温度保护、故障报警等控制功能全面的芯片. 如何评判led灯封装的好坏? 如何评判led灯封装的好坏?led灯的好坏指标:led灯的好坏的几个指标是:角度、亮度、颜色(波长)一致性、抗静电能力、抗衰减能力等. led灯的封装材料:led封装材料是led灯好坏的直接因素,也是最基本的因素,led灯是几种主要材料的组合,一颗好的led灯必须是所有封装材料与生产技术 的组合. led灯的封装技术:一般全自动设备封装要比手工封装的要好,封装的技术水平也是led灯封装的好坏的主要因素,同样的材料不同的生产厂家生产出来的产品有 很大的差别 形成我国LED背光源技术体系是当务之急 形成我国LED背光源技术体系是当务之急 全球背光源市场可分为两大类:第一类是中小尺寸背光源,如NB(笔记本电脑)、监视器;第二类是大尺寸背光源,如平板电视. 在中小尺寸领域,LED背光源已占据较大优势,2009年LED背光在NB市场的占有率将超过50%,预计到2010年还将快速成长到80%以上. 在大尺寸领域,以液晶电视应用为代表,尽管领先电视品牌厂商如三星、飞利浦、夏普、新力、东芝、Vizio与LG都宣布将在今年下半年提高LED背光源液晶电视使用量,但预计2009年可以达到的市场份额也仅在3%左右,不过随着主力厂家的大力推进,预计到2010年可增长到10%. 到2012年,预计10英寸以上的大尺寸面板采用LED背光的数量将超过3.68亿组,将比2008年增长20倍以上. LED背光逐步向大尺寸过渡 冷阴极荧光灯(CCFL)是目前LCD应用的主流技术,相对来说光效较高,技术成熟,配套完善,但含汞元素对环境有污染. 发光二极管(LED)的优势是环保、色域宽广,缺点是当前成本还比较高,光效也有待提高. 大尺寸背光目前的主流技术和产品依然是CCFL.LED应用目前在光效、成本、热源等方面都还存在推广障碍. 随着LED小尺寸背光源市场逐步走向成熟,目前LED已经逐步从小尺寸产品向大尺寸过渡,市场上已经陆续出现了使用LED背光源的PC及电视.但由于LED背光模组与CCFL模组价格之间仍然存在很大的差距,采用LED背光源将在很大程度上导致产品成本的提升,从而使LED的市场占有率不高. 从LED背光技术本身的发展趋势来看,由于侧光LED可以做超薄设计,因此将主导中小尺寸背光市场;13英寸以上面板,则会主要采用直视式LED技术. 目前NB市场已大量采用LED作为背光源,在中小尺寸背光应用领域,LED渐成主流,低电流产品在成本结构、散热与发光效率等方面更具发展优势. 2008年约有80亿颗LED被应用于液晶面板.根据LED行业发展的摩尔定律,随着大功率LED技术和量产水平的提高,成本将迅速下降,预计到2012年LED背光将被更广泛地应用到液晶显示器(1英寸-70英寸),应用规模对比2008年有望超过3倍以上. 当前LED还存在发光效率不高、产品价格过高等问题,短期内CCFL仍将占据大尺寸背光源市场主流地位.但LED具有的光源平面化、色域范围宽、产品功耗低、轻薄等优势,会让其在大尺寸背光应用的后续发展中有广阔的市场空间. 大力推进LED背光应用进程 从当前国内外的应用技术研究和发展来看,可以认为LED将是未来背光源的主流技术.但一方面,LED应用于大尺寸背光当前确实还存在技术不够成熟、成本高昂等问题;另一方面,国外的先进企业又加快在这项方向性技术上的研究步伐,因此,国内如果不尽快在电视机企业、背光板企业、LED光源企业之间形成技术和应用上的互动,进而尽快形成自身的产业链技术体系,则又将在这项技术及市场上远远落后于日本和韩国,甚至会再一次面临缴纳巨额专利费的困境. 液晶电视的LED背光源技术,对应用企业而言需要尽快解决对LED的发展与特点认识还不够完全的问题,当前在一定程度上需要不计成本地推进应用进程,而且还需要向上游整合,加强对基础材料如芯片、封装件的重点定向投入.而从国内现在的产业结构来看,这项工作需要政府、行业协会及优势整机企业的共同推进和引导.但目前看,在技术交流与互动改进及试样产品的应用推广等方面,都不太容易得到整机厂家及背光应用企业的积极参与与配合. LED企业进入液晶背光领域的主要优势是能根据背光用LED的特点,展开配光研究与组织生产,有效提高LED的可用光,同时在成本上也更能深入控制. 节能灯的学名叫紧凑型三基色电子荧光灯(简称cfl灯),1978年由国外厂家首先发明的,灯饰品研究报告显示:由于它具有光效高(是普通灯泡的5倍),节能效果明显,寿命长(是普通灯泡的8倍),体积小,使用方便等优点,受到各国人民和国家的重视和欢迎,我国于1982年,首先在复旦大学电光源研究所成功研制sl型紧凑型荧光灯,二十年来,产量迅速增长,质量稳步提高,国家已经把它作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)作为推广和使用.led节能灯电路图如下: led节能灯原理 led节能灯电路图及led节能灯配件 ???? 节能灯的工作原理是通过镇流器给灯管灯丝加热,大约在1160k温度时,灯丝就开始发射电子(因为在灯丝上涂了一些电子粉),电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞,氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,发出253.7nm的紫外线,紫外线激发荧光粉发光,由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160k左右,比白炽灯工作的温度2200k-2700k低很多,所以它的寿命也大提高,达到5000小时以上,由于它不存在白炽灯那样的电流热效应,荧光粉的能量转换效率也很高,达到每瓦60流明以上. ???? 节能灯原理:普通的白炽灯光效每瓦10流明左右,寿命大约在2000小时左右,它的工作原理是:当灯接入电路中,电流流过灯丝,电流的热效应使白炽灯发出连续的可见光和红外线,此现象在灯丝温度升到700k即可觉察,由于工作时的灯丝温度很高,大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了. ???? 节能灯原理:节能灯除了有白色光之外,还有黄色(暖光)光.一般来说,在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能80%%,平均寿命延长6-8倍,热辐射仅20%%.非严格的情况下,一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯,7瓦的节能灯光照约等于40瓦的,9瓦的约等于60瓦的. ???? 在相当一段长的时间内,一些地方和厂家盲目的大上节能灯项目,由于在资金、技术、原材料以及工艺在没有充分落实的情况下,使得产品质量得不到保障,各企业的产品质量的不平衡,有的厂家不按工艺要求生产,组装厂选用不合要求的灯管和元器件拼凑组成,质次价低,严重损坏了节能灯的声誉,光效低,寿命短,一致性差,造成社会上产生节能灯节能不节钱的说法,给节能灯的推广带来了很大的负面影响. ???? 经过将二十多年的发展,我国的节能灯产品制造技术已经有了很大的进步与提高,很多产品已经接近或达到国外的先进水平,由于质优价低,国际市场上的竞争力非常强.但是市场上还是存在很大部分的节能灯厂商,不顾国家的法律法规,不顾消费者的利益,仍在大量生产不"节能"的节能灯,由于它的质次价低,每只价仅售5元左右,消费者对产品的识别有限,在农村及大部分城市,还有很大一部分的市场,由于大部分的市场被低档产品占据着,使得好的节能灯产品比较难进入市场,这给绿色照明推广带来了一定的难度,但随着居民节能意识的提高以及对节能灯产品知识的深入了解,优质节能灯市场在一天天扩大.