LED燈原理介紹

2021-07-08 11:36:20 字數 5263 閱讀 9120

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led燈原理

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,置於乙個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以 led 的抗震效能好。

目錄一、 led簡介

1. led結構以及發光原理

2. led發展史

二、 led 光源的特點

三、單色光 led 的種類及其發展歷史

四、單色光 led 的應用

五、白光 led 的開發

六、新霓虹燈與led燈優缺點的比較和競爭

七、什麼是led燈的封裝?

1. 1 led燈封裝解釋

2. 2 led燈封裝流程

3. 3 led燈封裝材料

4. 4 led燈封裝裝置

八、如何評判led燈封裝的好壞?

九、製作led顯示屏需要什麼樣的led燈?

十、led-定義

1. led-介紹

2. led-特點

3. 色溫及顏色的應用:

十一、led 燈具的安規要求

產品選用指南應用方向

1. 1、建築物外觀照明

2. 2、景觀照明

3. 3、標識與指示性照明

4. 4、室內空間展示照明

5. 5、娛樂場所及舞台照明

6. 6、**螢幕

7. 7、車輛指示燈照明

十二、led燈電源決定了led燈的壽命

十三、led的節能

1. 1、led光源發光效率高

2. 2、led光源耗電量少

3. 3、led光源使用壽命長

4. 4、led光源安全可靠性強

5. 5、led光源有利環保

6. 6、led光源更節能

十四:led燈管芯

1. 1 台灣led晶元廠商

2. 2 大陸led晶元廠商

3. 3 國外led晶元廠商

一、 led簡介

1. led結構以及發光原理

2. led發展史

二、 led 光源的特點

三、單色光 led 的種類及其發展歷史

四、單色光 led 的應用

五、白光 led 的開發

六、新霓虹燈與led燈優缺點的比較和競爭

七、什麼是led燈的封裝?

1. 1 led燈封裝解釋

2. 2 led燈封裝流程

3. 3 led燈封裝材料

4. 4 led燈封裝裝置

八、如何評判led燈封裝的好壞?

九、製作led顯示屏需要什麼樣的led燈?

十、led-定義

1. led-介紹

2. led-特點

3. 色溫及顏色的應用:

十一、led 燈具的安規要求

產品選用指南應用方向

4. 1、建築物外觀照明

5. 2、景觀照明

6. 3、標識與指示性照明

7. 4、室內空間展示照明

8. 5、娛樂場所及舞台照明

9. 6、**螢幕

10. 7、車輛指示燈照明

十二、led燈電源決定了led燈的壽命

十三、led的節能

11. 1、led光源發光效率高

12. 2、led光源耗電量少

13. 3、led光源使用壽命長

14. 4、led光源安全可靠性強

15. 5、led光源有利環保

16. 6、led光源更節能

十四:led燈管芯

17. 1 台灣led晶元廠商

18. 2 大陸led晶元廠商

19. 3 國外led晶元廠商

展開一、 led簡介

led結構以及發光原理

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的心臟是乙個半導體的晶元,

發光二極體

晶元的一端附在乙個支架上,一端是負極,另一端連線電源的正極,使整個晶元被環氧樹脂封裝起來。半導體晶元由兩部分組成,一部分是p型半導體,在它裡面空穴佔主導地位,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,它們之間就形成乙個p-n結。

當電流通過導線作用於這個晶元的時候,電子就會被推向p區,在p區里電子跟空穴復合,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。

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英吋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年發白光的led開發成功。這種led是將gan晶元和釔鋁石榴石(yag)封裝在一起做成。

gan晶元發藍光(λp=465nm,wd=30nm),高溫燒結製成的含ce3+的yag螢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螢光粉吸收,另一部分藍光與螢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螢光粉的化學組成和調節螢光粉層的厚度,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結發光的原理,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。

led發展史

50 年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識

發光二極體的構造圖

[1],第乙個商用二極體產生於 1960 年。 發光二極體的核心部分是由 p 型半導體和 n 型半導體組成的晶元,在 p 型半導體和 n 型半導體之間有乙個過渡層,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復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。

高光效、低光衰大功率led,已廣泛應用於路燈、工礦燈、隧道燈、射燈、日光燈等諸多照明領域,深受業界一致好評。

1. 採用固態半導體器件晶元自主封裝發光效率高,1w的亮度可達到普通日光燈3w的效果,節約60%的電量,具有良好的光衰表現,耐高溫pc塑料材料精製。

2. 較低的vf值(3.1v-3.5v),可降低耗散功率減少發熱量,延長led的工作時間。

3. 採用獨創的環氧樹脂封裝工藝以電子的形式發出能量,正白和曖白的流明值可做到差不多.產品無光斑色圈、顯色高,一致性好。

4. 透鏡經過特殊方法處理保證不會掉落。

5.用途

led路燈,led射光.led燈飾, led射燈燈大功率60w 80w 120w 160w 180w led裝飾燈led照明燈 led路燈 led工礦燈 led照明 led舞台燈。

二、 led 光源的特點

1. 電壓: led 使用低壓電源,供電電壓在 6-24v 之間,根據產品不同而異,所以它是乙個比使用高壓

led光源

電源更安全的電源,特別適用於公共場所。

2. 效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少 80%

3. 適用性:很小,每個單元 led 小片是 3-5mm 的正方形,所以可以製備成各種形狀的器件,並且適合於易變的環境

4. 穩定性: 10 萬小時,光衰為初始的 50%

5. 響應時間:其白熾燈的響應時間為毫秒級, led 燈的響應時間為納秒級

6. 對環境汙染:無有害金屬汞

7. 顏色:改變電流可以變色,發光二極體方便地通過化學修飾方法,調整材料的能帶結構和帶隙,實現紅黃綠蘭橙多色發光。

如小電流時為紅色的 led ,隨著電流的增加,可以依次變為橙色,黃色,最後為綠色

8. **: led 的**比較昂貴,較之於白熾燈,幾隻白熾燈的**就可以與乙隻led燈的**相當,而通常每組訊號燈需由上 300 ~ 500 只二極體構成。

9. 驅動:led使用低壓直流電即可驅動,具有負載小、干擾弱的優點,對使用環境要求較低

10.顯色性高:led的顯色性高,不會對人的眼睛造成傷害

三、單色光 led 的種類及其發展歷史

led光源

最早應用半導體 p-n 結發光原理製成的 led 光源問世於 20 世紀 60 年代初。當時所用的材料是 gaasp ,發紅光( λ p =650nm ),在驅動電流為 20 毫安時,光通量只有千分之幾個流明,相應的發光效率約 0.1 流明 / 瓦。

70 年代中期,引入元素 in 和 n ,使 led 產生綠光( λ p =555nm ),黃光( λ p =590nm )和橙光( λ p =610nm ),光效也提高到 1 流明 / 瓦。到了 80 年代初,出現了 gaalas 的 led 光源,使得紅色 led 的光效達到 10 流明 / 瓦。90 年代初,發紅光、黃光的 gaalinp 和發綠、藍光的 gainn 兩種新材料的開發成功,使 led 的光效得到大幅度的提高。

在 2000 年,前者做成的 led 在紅、橙區( λ p =615nm )的光效達到 100 流明 / 瓦,而後者製成的 led 在綠色區域( λ p =530nm )的光效可以達到 50 流明 / 瓦。

四、單色光 led 的應用

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 英吋的紅色交通訊號燈為例,在美國本

led線燈

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。 1987 年,我國開始在汽車上安裝高位剎車燈,由於 led 響應速度快(納秒級),可以及早讓尾隨車輛的司機知道行駛狀況,減少汽車追尾事故的發生。

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