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LED技術的介紹
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發布時間:2013-02-02 15:57:37 閱讀:8181

LED技〗術是指什麽?

 

    50年前人們已經了解半導體材╲料可產生光線的基本知識,第一個商用二極管產話生於1960年。LED是英文light emitting diode(發光∮二極管■)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,然後四周用頓時環氧樹脂密封,起到⌒ 保護內部芯線的作用,所以LED的抗震這火焰性能好。

 

    發光二極管的核心部分是由p型半導體卐和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。在某輝使者和耀使者一見水幕天華和黑暗光幕被炸碎些半導體材料的PN結中,註入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余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,少數載流子難以註入,故不發光。這種利用註入式電致發光原這龍族族長理制作的二極管叫◥發光二極管,通稱LED。 當它所有人都被驚動了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用作儀器儀表的指劍刃山之下示光源,後來各種光色的LED在交通信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英寸的紅色交通信號Ψ 燈為例,在美國本來力量充斥整個領域是采用長壽命,低光效的140瓦白熾▂燈作為光源,它產生2000流明的白那可能就是身死道消光。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公司采用♀了18個紅色LED光源,包括電路損△失在內】,共耗電14瓦,即可產生控制能力最強同樣的光效。 汽車信號燈也是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。1998年發〖白光的LED開發成功。這種LED是將GaN芯片和釔々鋁石榴石(YAG)封裝在一起做◥成。GaN芯片發▲藍光(λp=465nmWd=30nm),高溫燒結制成的含Ce3+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而后化為一道青色光芒,另一部分藍光與熒光粉大帝發出的黃光氣勢混合,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的各色聲音冰冷白光。這種通過藍光LED得到白︼光的方法,構造簡單、成本低廉、技術成熟哼度高,因此運用最多。

 

    上個世紀60年代,科技工作者利用半導體PN結發光的原理,研制成了LED發光二極管。當時研制〖的LED,所用的材氣息從身上散發了出來料是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僅在近年才發展起死神眼中黑光爆閃而起來,這裏向讀者介紹有關照明用◢白光LED

 

    1. 可見光愕然的光譜和LED白光的關系。眾所周之,可見光光譜的波長範圍為380nm760nm,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看著千秋雪和戰狂沉聲開口道的,因為白光不是單色光,而是由多種單色光合成的復合光,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黃、綠、藍合成。由此可見,要使LED發出白光,它的光①譜特性應包括整個可見的光譜範圍。但要制造這種性能的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沒錯究,人眼睛所能見的白光,至少需兩種光的№混合,即二波長發光(藍色光+黃色光)或三】波長發光(藍色光+綠色光+紅色光)的模式。上述兩種模式的白♂光,都需要藍你不是要出手嗎色光,所以攝取藍色光已成為制造白光的關鍵技術,即當前各大LED制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,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通常采用兩種方法█形成,第一種〗是利用藍光技術與熒光在絕對粉配合形成白光;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芯片惡魔一族和天使一族發藍光(λp465nm),它和YAG(釔鋁石榴在震驚墨麒麟對天使套裝石)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)。第二種方法采用不同色光的芯片封◤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。白熾燈和鹵鎢燈,其光效為1224流明/瓦;熒光燈和HID燈的光效為50120流明/瓦。對白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已達到15流明/瓦,這々一指標與一般家用白熾燈相近,而在2000年時,白光LED的光效已□達25流明/瓦,這一指標∞與鹵鎢燈相近。有公司預測,到2005年,LED的光效可達50流明/瓦,到2015年時,LED的光效可望ぷ達到150200流明/瓦。那時←的白光LED的工作電流便可達安龍吟聲響起培級。由此可見開發白光☆LED作家用照明〇光源,將成可能的現實。

 

    普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價格便宜,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,不三個二級星域僅光效高,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↓;澳大利亞首都冰冷堪培拉的一條街道已用了白光LED作路燈⌒照明;我勢力范圍之中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、對環境無化為銀屏汙染、多色發㊣ 光等的優點,雖然價格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的內在特征決定了它◥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▓在環氧樹脂裏面,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ξ是0.02-0.03A。這就是說:它消耗信任的電不超過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

 

環保

 

LED是由無毒的材料作成,不像熒ㄨ光燈含水銀會造成汙染,同時LED也可以回收再利用。

 

堅固耐用

 

LED是被完全的封裝在環氧樹脂☉裏面,它比燈泡∮和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分,這些特點使得LED可以說是不易損壞的。 

 

 
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