LED燈結(jié)構(gòu)以及發(fā)光原理

1、一、LED簡(jiǎn)介回目錄LED結(jié)構(gòu)以及發(fā)光原理LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，發(fā)光二極管發(fā)光二極管晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)

2、也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本來是采用長(zhǎng)壽命，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片

3、和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光（入p=465nm,Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值550nm。藍(lán)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(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。現(xiàn)在，對(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)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(lán)光LED得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運(yùn)用最多。上個(gè)世紀(jì)60年代，科技工作者利用

4、半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光的原理，研制成了LED發(fā)光二極管。當(dāng)時(shí)研制的LED，所用的材料是GaASP，其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過近30年的發(fā)展，現(xiàn)在大家十分熟悉的LED，已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍(lán)等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在近年才發(fā)展起來，這里向讀者介紹有關(guān)照明用白光LED。LED用途介紹可見光的光譜和LED白光的關(guān)系。眾所周之，可見光光譜的波長(zhǎng)范圍為380nm760nm，是人眼可感受到的七色光一一紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，但這七種顏色的光都各自是一種單色光。例如LED發(fā)的紅光的峰值波長(zhǎng)為565nm。在可見光的光譜中是沒有白色光的，因?yàn)榘坠獠皇菃紊?，而是由多種單色光合成的復(fù)合光，正如太陽(yáng)光

5、是由七種單色光合成的白色光，而彩色電視機(jī)中的白色光也是由三基色紅、綠、藍(lán)合成。由此可見，要使LED發(fā)出白光，它的光譜特性應(yīng)包括整個(gè)可見的光譜范圍。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(jù)人們對(duì)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(zhǎng)發(fā)光（藍(lán)色光黃色光）或三波長(zhǎng)發(fā)光（藍(lán)色光綠色光紅色光）的模式。上述兩種模式的白光，都需要藍(lán)色光，所以攝取藍(lán)色光已成為制造白光的關(guān)鍵技術(shù)，即當(dāng)前各大LED制造公司追逐的“藍(lán)光技術(shù)”。目前國(guó)際上掌握“藍(lán)光技術(shù)”的廠商僅有少數(shù)幾家，所以白光LED的推廣應(yīng)用，尤其是高亮度白光LED在我國(guó)的推廣還有一個(gè)過程。白光LED的工藝結(jié)構(gòu)和白色

6、光源。對(duì)于一般照明，在工藝結(jié)構(gòu)上，白光LED通常采用兩種方法形成，第一種是利用“藍(lán)光技術(shù)”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(chǎn)生白光器件。第一種方法產(chǎn)生白光的系統(tǒng)如圖1所示，圖中LEDGaM芯片發(fā)藍(lán)光（入p=465nm），它和YAG（釔鋁石榴石）熒光粉封裝在一起，當(dāng)熒光粉受藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光，結(jié)果，藍(lán)光和黃光混合形成白光（構(gòu)成LED的結(jié)構(gòu)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(chǎn)生白光。3白光LED照明新光源的應(yīng)用前景。為了說明白光LED的特點(diǎn)，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

7、和HID燈的光效為50120流明/瓦。對(duì)白光LED:在1998年，白光LED的光效只有5流明/瓦，到了1999年已達(dá)到15流明/瓦，這一指標(biāo)與一般家用白熾燈相近，而在2000年時(shí)，白光LED的光效已達(dá)25流明/瓦，這一指標(biāo)與鹵鎢燈相近。有公司預(yù)測(cè)，到2005年，LED的光效可達(dá)50流明/瓦，到2015年時(shí)，LED的光效可望達(dá)到150200流明/瓦。那時(shí)的白光LED的工作電流便可達(dá)安培級(jí)。由此可見開發(fā)白光LED作家用照明光源，將成可能的現(xiàn)實(shí)。普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價(jià)格便宜，但光效低（燈的熱效應(yīng)白白耗電），壽命短，維護(hù)工作量大，但若用白光LED作照明，不僅光效高，而且壽命長(zhǎng)（連續(xù)工作時(shí)間10

8、000小時(shí)以上），幾乎無需維護(hù)。目前，德國(guó)Hella公司利用白光LED開發(fā)了飛機(jī)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(guó)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?？梢灶A(yù)見不久的將來，白光LED定會(huì)進(jìn)入家庭取代現(xiàn)有的照明燈。LED光源具有使用低壓電源、耗能少、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短、對(duì)環(huán)境無污染、多色發(fā)光等的優(yōu)點(diǎn)，雖然價(jià)格較現(xiàn)有照明器材昂貴，仍被認(rèn)為是它將不可避免地現(xiàn)有照明器件。led-特點(diǎn)LED特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(huán)氧樹脂里面，所以它非常

9、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(zhǎng)在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?，LED的使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)高亮度、低熱量環(huán)保LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會(huì)造成污染，同時(shí)LED也可以回收再利用。堅(jiān)固耐用LED是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，這些特點(diǎn)使得LED可以說是不易損壞的。色溫及顏色的應(yīng)用：（1）光源的色溫：人們用與光源的色溫相等或相近的完全輻射體的絕對(duì)溫度來描述光源的色表（人眼直接觀察光源時(shí)所看到的顏色）又稱光源的色溫。色溫

10、是以絕對(duì)溫度K來表示。不同的色溫會(huì)引起人們?cè)谇榫w上不同的反應(yīng)，我們一般把光源的色溫分成三類：a.暖色光：暖色光的色溫在3300K以下，.暖色光與白熾燈光色相近，紅光成分較多，給人以溫暖、健康、舒適的感覺，適用于家庭、住宅、宿舍、醫(yī)院、賓館等場(chǎng)所，或溫度比較低的地方。b暖白光：又叫中間色，它的色溫在3300K-5300K之間。暖白光光線柔和，使人有愉快、舒適、安祥的感覺，適用于商店、醫(yī)院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場(chǎng)所。c冷色光：又叫日光色，它的色溫在5300K以上，光源接近自然光，有明亮的感覺，使人精力集中，適用于辦公室、會(huì)議室、教室、繪圖室、設(shè)計(jì)室、圖書館的閱覽室、展覽櫥窗等場(chǎng)所。演色性：

11、光源對(duì)物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為演色性，也就是顏色的逼真的程度，演色性高的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較好，我們所看到的顏色也就較接近自然顏色，演色性低的光源對(duì)顏色的表現(xiàn)較差，我們所看到的顏色偏差也較大。為何會(huì)有演色性高低之分呢？其關(guān)鍵在于該光線之分光特性，可見光之波長(zhǎng)在380mm至780mm之范圍內(nèi)，也就是我們?cè)诠庾V中見到的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫光的范圍，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例與自然光相近，則我們眼睛所看到的顏色也就較為逼真。我們一般以顯色指數(shù)為表征顯色性。標(biāo)準(zhǔn)顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源的輻射下，顯色指數(shù)定為100。當(dāng)色標(biāo)被試驗(yàn)光源照射時(shí)，顏色在視覺上的失真程度，就是這種光源的顯色指數(shù)。顯色指數(shù)越

12、大，則失真越少，反之，失真越大，顯色指數(shù)就越小。不同的場(chǎng)所對(duì)光源的顯色指數(shù)要求是不一樣的。在國(guó)際照明協(xié)會(huì)中一般把顯色指數(shù)分成五類：類別Ra適用范圍1A90美術(shù)館、博物館及印刷等行業(yè)及場(chǎng)所4/-可鯊七耳吒甜桓常p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的2B8090家庭、飯館、高級(jí)紡織工藝及相近行業(yè)6080辦公室、學(xué)校、室外街道照明4060重工業(yè)工廠、室外街道照明2040室外道路照明及一些要求不高的地方LED發(fā)展史50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)發(fā)光二極管的構(gòu)造圖發(fā)光二極管的構(gòu)造圖，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。發(fā)光二極管的核心部分是由晶片，在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為p

13、-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電壓)，電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。高光效、低光衰大功率LED，已廣泛應(yīng)用于路燈、工礦燈、隧道燈、射燈、日光燈等諸多照明領(lǐng)域，深受業(yè)界一致好評(píng)。采用固態(tài)半導(dǎo)體器件晶片自主封裝發(fā)光效率高，iw的亮度可達(dá)到普通日光燈3W的效果，節(jié)約60%的電量，具有良好的光衰

14、表現(xiàn)，耐高溫pc塑料材料精制。較低的vf值(3.1v-3.5v)，可降低耗散功率減少發(fā)熱量，延長(zhǎng)LED的工作時(shí)間。采用獨(dú)創(chuàng)的環(huán)氧樹脂封裝工藝以電子的形式發(fā)出能量，正白和曖白的流明值可做到差不多.產(chǎn)品無光斑色圈、顯色高，一致性好。透鏡經(jīng)過特殊方法處理保證不會(huì)掉落。用途LED路燈，LED射光.LED燈飾，led射燈燈大功率60W80W120W160W180WLED裝飾燈LED照明燈LED路燈LED工礦燈LED照明LED舞臺(tái)燈。二、LED光源的特點(diǎn)回目錄電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個(gè)比使用咼壓LED光源LED光源電源更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng)所

15、。效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少80%適用性：很小，每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件并且適合于易變的環(huán)境穩(wěn)定性：10萬小時(shí)，光衰為初始的50%響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)對(duì)環(huán)境污染：無有害金屬汞顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬S色，最后為綠色價(jià)格：LED的價(jià)格并不昂貴驅(qū)動(dòng)：LED使用低壓直流電即可驅(qū)動(dòng)，具有負(fù)載小、干擾弱的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)使用環(huán)境要求較低顯色性高：LED的顯色性高，不會(huì)對(duì)人的眼睛

16、造成傷害三、單色光LED的種類及其發(fā)展歷史回目錄LED光源LED光源最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代末。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（入p=650nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（入p=555nm），黃光（入p=590nm）和橙光（入p=610nm），光效也提高到1流明/瓦。到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功，使L

17、ED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（入p=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（入p=530nm）的光效可以達(dá)到50流明/瓦。四、單色光LED的應(yīng)用回目錄最初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國(guó)本LED線燈LED線燈來是采用長(zhǎng)壽命，低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源

18、，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。1987年，我國(guó)開始在汽車上安裝高位剎車燈，由于LED響應(yīng)速度快（納秒級(jí)），可以及早讓尾隨車輛的司機(jī)知道行駛狀況，減少汽車追尾事故的發(fā)生。另外，LED燈在室外紅、綠、藍(lán)全彩顯示屏，匙扣式微型電筒等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。五、白光LED的開發(fā)回目錄對(duì)于一般照明而言，人們更需要白色的光源。1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功。這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN芯片發(fā)藍(lán)光（入p=465nm，Wd=30nm），高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光發(fā)射，峰值55

19、0nm。藍(lán)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(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。六、新霓虹燈與LED燈優(yōu)缺點(diǎn)的比較和競(jìng)爭(zhēng)回目錄以下針對(duì)霓虹燈與LED燈相關(guān)比較，加入最新的LED技術(shù)進(jìn)去比較，不是之前大家在網(wǎng)絡(luò)中見到的哪份資料。LED光源有100000小時(shí)壽命嗎?按光衰7%，實(shí)際只有約50000小時(shí)。按光衰3%，實(shí)際運(yùn)用可以達(dá)到80000小時(shí)。LED不會(huì)發(fā)熱嗎

20、?會(huì)，需散熱。LED可取代白熾燈嗎?光通量，光效和顯色性可以，但目前太貴且近幾年不會(huì)有所下降。但可以通過提高產(chǎn)品的光通量從而降低替換白熾燈的成本。LED可作普通光源簡(jiǎn)單地使用嗎?不行，要驅(qū)動(dòng)電源，光學(xué)和熱傳導(dǎo)配合。二種光源性能和優(yōu)點(diǎn)比較霓虹燈的優(yōu)勢(shì)已被LED覆蓋，但LED燈目前價(jià)太高。二種光源的電源比較LED低壓好，但防水性差和載電流過大。大顆粒1瓦的LED單燈輸入電流在350mA。二種光源的控制技術(shù)比較LED易實(shí)現(xiàn)，但霓虹燈成熟。二種光源的穩(wěn)定性比較LED不一致性大，霓虹燈相當(dāng)穩(wěn)定。少數(shù)產(chǎn)家可以做到相對(duì)穩(wěn)定，比如用CREE跟AOD芯片相結(jié)合，取各自芯片的優(yōu)點(diǎn)。二種光源的價(jià)格比較LED較貴，但

21、黃色和紅色已相當(dāng)，主要貴的是LED白光。二種光源戶外使用比較LED防水性差是戶外使用的致命弱點(diǎn)。二種光源目前市場(chǎng)的比較全球照明產(chǎn)品年產(chǎn)值420億美元（中國(guó)150億美元）LED光源現(xiàn)比例小于1%。七、什么是led燈的封裝？回目錄led燈封裝解釋簡(jiǎn)單來說led封裝就是把led封裝材料封裝成led燈的過程；led燈封裝流程一般led封裝必須經(jīng)過擴(kuò)晶-固晶-焊線-灌膠-切腳-分光分色等流程；led燈封裝材料led的主要封裝材料有：芯片、金線、支架、膠水等；led燈封裝設(shè)備擴(kuò)晶設(shè)備、固晶機(jī)、焊線機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、烘烤箱等，一般分為全自動(dòng)封裝設(shè)備手工封裝設(shè)備兩種。八、如何評(píng)判l(wèi)ed燈封裝的好壞？回目錄led燈的

22、好壞指標(biāo)：角度、亮度、顏色（波長(zhǎng)）一致性、抗靜電能力、抗衰減能力等；led燈的封裝材料：led封裝材料是led燈好壞的直接因素，也是最基本的因素，led燈是幾種主要材料的組合，一顆好的led燈必須是所有封裝材料與生產(chǎn)技術(shù)的組合；led燈的封裝技術(shù)：一般全自動(dòng)設(shè)備封裝要比手工封裝的要好，封裝的技術(shù)水平也是led燈封裝的好壞的主要因素，同樣的材料不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出來的產(chǎn)品有很大的差別；九、制作led顯示屏需要什么樣的led燈？回目錄led燈的外觀：制作戶外led電子屏主要使用直插式橢圓led燈，制作戶內(nèi)led電子屏主要使用表貼式led燈。led燈的參數(shù)：亮度根據(jù)使用環(huán)境等因素而不同，波長(zhǎng)紅燈：6

23、20nm-625nm，綠燈波長(zhǎng)：520nm-525nm，藍(lán)燈波長(zhǎng)：465nm-470nm。十、LED燈具的安規(guī)要求回目錄LED具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，在燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為主要趨勢(shì)。由于LED所使用的技術(shù)及產(chǎn)品屬性已與傳統(tǒng)燈具大不相同，因此現(xiàn)行的一般燈具安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范顯然已不適用。為協(xié)助業(yè)者正視此項(xiàng)議題，本期將以LED燈具所使用的技術(shù)、可能應(yīng)用的范疇、及目前UL所使用的安全評(píng)估來對(duì)此進(jìn)行說明。LED燈具技術(shù)及特性所謂的LED燈具，顧名思義，是指燈具產(chǎn)品采用LED（Light-emittingDiode，發(fā)光二極管）技術(shù)做為主要的發(fā)光源。LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體組件，其利用電流順向流通到半導(dǎo)體p-n

24、結(jié)耦合處，再由半導(dǎo)體中分離的帶負(fù)電的電子與帶正電的電洞兩種載子相互結(jié)合后，而產(chǎn)生光子發(fā)射，不同種類的LED能夠發(fā)出從紅外線到藍(lán)光之間、與紫光到紫外線之間等不同波長(zhǎng)的光線。近幾年的新發(fā)展則是在藍(lán)光LED上涂上螢光粉，將藍(lán)光LED轉(zhuǎn)化成白光LED產(chǎn)品。此項(xiàng)操作一般需要搭配驅(qū)動(dòng)電路（LEDDriver）或電源供應(yīng)器（PowerSupply），驅(qū)動(dòng)電路或電源供應(yīng)器的主要功能就是將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電源，并同時(shí)完成與LED相符合的電壓和電流，以驅(qū)動(dòng)相配合的組件。LED燈具的燈泡體積小、重量輕，并以環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎，且亮度衰減周期長(zhǎng)，所以其使用壽命可長(zhǎng)達(dá)50,000-10

25、0,000小時(shí)，遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)鎢絲燈泡的1,000小時(shí)及螢光燈管的10,000小時(shí)。由于LED燈具的使用年限可達(dá)510年，所以不僅可大幅降低燈具替換的成本，又因其具有極小電流即可驅(qū)動(dòng)發(fā)光的特質(zhì)，在同樣照明效果的情況下，耗電量也只有螢光燈管的二分之一，因此LED也同時(shí)擁有省電與節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。不過因?yàn)長(zhǎng)ED的部份技術(shù)尚嫌不足，所以起初使用在燈具上的缺點(diǎn)包括光品質(zhì)（演色性、一致性、色溫）較差、散熱不易、且價(jià)格偏高，而其中不當(dāng)?shù)纳?，則會(huì)導(dǎo)致LED燈具的亮度及電路零組件使用壽命加速衰減。隨著制造技術(shù)在近十年來的突飛猛進(jìn)，上述缺點(diǎn)，包括LED的熱阻逐漸降低、光品質(zhì)也在提升中。2008年，除了LED白冷光的發(fā)光

26、效率已達(dá)到100Lm/W，而LED暖白光的發(fā)光效率，預(yù)計(jì)在2010年，也可從目前的70Lm/W提高至100Lm/W。與目前其它通用光源相較，鎢絲燈泡約15Lm/W、螢光日光燈約4560Lm/W、HID燈約120150Lm/W，LED的發(fā)光效率顯然已漸具優(yōu)勢(shì)；以下是針對(duì)LED及其它常見燈具的燈性比較：照明方式特點(diǎn)白光LED日光（螢光）燈熱源少、操作環(huán)境廣、小型化、耐震動(dòng)、光束集中螢光燈省白熾鎢絲燈泡低效率、高耗電、壽命短、易碎電、但廢棄物易碎有汞污染等問題十一、產(chǎn)品選用指南應(yīng)用方向回目錄1、建筑物外觀照明對(duì)建筑物某個(gè)區(qū)域進(jìn)行投射，無非是使用控制光束角的圓頭和方頭形狀的投光燈具，這與傳統(tǒng)的投光燈具

27、概念完全一致。但是，由于LED光源小而薄，線性投射燈具的研發(fā)無疑成為L(zhǎng)ED投射燈具的一大亮點(diǎn)，因?yàn)樵S多建筑物根本沒有出挑的地方放置傳統(tǒng)的投光燈。它的安裝便捷，可以水準(zhǔn)也可以垂直方向安裝，與建筑物表面更好地結(jié)合，為照明設(shè)計(jì)師帶來了新的照明語(yǔ)匯，拓展了創(chuàng)作空間。并將對(duì)現(xiàn)代建筑和歷史建筑的照明手法產(chǎn)生了影響。2、景觀照明S-Jled燈效果圖LED燈效果圖由于LED不像傳統(tǒng)燈具光源多是玻璃泡殼，它可以與城市街道家具很好的有機(jī)結(jié)合?？梢栽诔鞘械男蓍e空間如路徑、樓梯、甲板、濱水地帶、園藝進(jìn)行照明。對(duì)于花卉或低矮的灌木，可以使用LED作為光源進(jìn)行照明LED隱藏式的投光燈具會(huì)特別受到青睞。固定端可以設(shè)計(jì)為插拔

28、式，依據(jù)植物生長(zhǎng)的高度，方便進(jìn)行調(diào)節(jié)。3、標(biāo)識(shí)與指示性照明需要進(jìn)行空間限定和引導(dǎo)的場(chǎng)所，如道路路面的分隔顯示、樓梯踏步的局部照明、緊急出口的指示照明，可以使用表面亮度適當(dāng)?shù)腖ED自發(fā)光埋地?zé)艋蚯对诖怪眽γ娴臒艟?，如影劇院觀眾廳內(nèi)的地面引導(dǎo)燈或座椅側(cè)面的指示燈，以及購(gòu)物中心內(nèi)樓層的引導(dǎo)燈等。另外，LED與霓虹燈相比，由于是低壓，沒有易碎的玻璃，不會(huì)因?yàn)橹谱髦袕澢黾淤M(fèi)用，值得在標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)中推廣使用。4、室內(nèi)空間展示照明就照明品質(zhì)來說，由于LED光源沒有熱量、紫外與紅外輻射，對(duì)展品或商品不會(huì)產(chǎn)生損害，與傳統(tǒng)光源比較，燈具不需要附加濾光裝置，照明系統(tǒng)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，易于安裝。其精確的布光，可作為博物

29、館光纖照明的替代品。商業(yè)照明大都會(huì)使用彩色的LED,室內(nèi)裝飾性的白光LED結(jié)合室內(nèi)裝修為室內(nèi)提供輔助性照明，暗藏光帶可以使用LED，對(duì)于低矮的空間特別有利。5、娛樂場(chǎng)所及舞臺(tái)照明由于LED的動(dòng)態(tài)、數(shù)字化控制色彩、亮度和調(diào)光，活潑的飽和色可以創(chuàng)造靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的照明效果。從白光到全光譜中的任意顏色，LED的使用在這類空間的照明中開啟了新的思路。長(zhǎng)壽命、高流明的維持值（10，000小時(shí)后仍然維持90%的光通），與PAR燈和金鹵燈的50250小時(shí)的壽命相比，降低了維護(hù)費(fèi)用和更換光源的頻率。另外，LED克服了金鹵燈使用一段時(shí)間后顏色偏移的現(xiàn)象。與PAR燈相比，沒有熱輻射，可以使空間變得更加舒適。目前LED

30、彩色裝飾墻面在餐飲建筑中的應(yīng)用已蔚然成風(fēng)。6、視頻屏幕全彩色LED顯示屏是當(dāng)今世界上最為引人注目的戶外大型顯示裝置，采用先進(jìn)的數(shù)字化視頻處理技術(shù)，有無可比擬的超大面積與超高亮度。根據(jù)不同的戶內(nèi)外環(huán)境，采用各種規(guī)格的發(fā)光像素，實(shí)現(xiàn)不同的亮度、色彩、分辨率，以滿足各種用途。它可以動(dòng)態(tài)顯示圖文動(dòng)畫信息，利用多媒體技術(shù)，可播放各類多媒體文件。世界上目前最有影響的LED顯示屏，當(dāng)屬美國(guó)曼哈頓時(shí)代廣場(chǎng)紐約證券交易所，總計(jì)使用了18,677,760只LED，面積為10,736平方英尺。屏幕可以劃分成多個(gè)畫面，而同時(shí)顯示，將華爾街股市的行情一目了然呈現(xiàn)在公眾面前。另外崛起在上海浦東陸家嘴金融中心的震旦國(guó)際總部

31、，整個(gè)朝向浦西的建筑立面鑲上了長(zhǎng)100m的超大型LED屏，總計(jì)面積達(dá)到3600平方米。堪稱世界第一。7、車輛指示燈照明適用于電動(dòng)車.摩托車汽車各燈的照明十二、LED燈電源決定了LED燈的壽命回目錄恒流源驅(qū)動(dòng)是最佳的LED驅(qū)動(dòng)方式，采用恒流源驅(qū)動(dòng)，不用在輸出電路串聯(lián)限流電阻，LED上流過的電流也不受外界電源電壓變化、環(huán)境溫度變化，以及LED參數(shù)離散性的影響，從而能堅(jiān)持電流恒定，充沛發(fā)揮LED的各種優(yōu)秀特性。采用LED恒流電源來給LED燈具供電，由于在電源工作期間都會(huì)自動(dòng)檢測(cè)和控制流過LED的電流，因而，不用擔(dān)憂在通電的霎時(shí)有過高的電流流過LED，也不用擔(dān)憂負(fù)載短路燒壞電源。十三、LED的節(jié)能回目

32、錄、LED光源發(fā)光效率高發(fā)光效率比較：白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24流明/瓦、熒光燈50-70流明/瓦鈉燈90-140流明/瓦、大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效：可發(fā)到50-200流明/瓦，而且發(fā)光的單色性好，光譜窄，無需過濾，可直接發(fā)出有色可見光。2、LED光源耗電量少LED單管功率0.03-0.06瓦，采用直流驅(qū)動(dòng)，單管驅(qū)動(dòng)電壓1.5-3.5伏。電流15-18毫安反映速度快，可在高頻操作，用在同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈的萬分之一，熒光管的二分之一，日本估計(jì)，如采用光效比熒光燈還要高2倍的LED替代日本一半的白熾燈和熒光燈、每年可節(jié)約相當(dāng)于60億升原油，同樣效果的一支日光燈40

33、多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。3、LED光源使用壽命長(zhǎng)白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈是采用電子光場(chǎng)輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒，熱沉積、光衰減等特點(diǎn)，而采用LED燈體積小，重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎，平均壽命達(dá)10萬小時(shí)，LED燈具使用壽命可達(dá)5-10年，可以大大孤低燈具的維護(hù)費(fèi)用避免經(jīng)常換燈之苦。4、LED光源安全可靠性強(qiáng)發(fā)熱量低、無熱輻射性、冷光源、可以安全抵摸，能精確控制光型及發(fā)光角度、光色和、無眩光、不含汞，鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)。5、LED光源有利環(huán)保LED為全固體發(fā)光體、耐沖擊不易破碎、廢棄物可回收、沒有污染減少大量二氧化硫及氮化物等有害氣體以及二氧化碳

34、等溫室氣體的產(chǎn)生改善人們生活居住環(huán)境，可稱“綠色照明光源。”生產(chǎn)白光LED技術(shù)目前有三種：一種，利用三基色原理和目前已能生產(chǎn)的紅、綠、藍(lán)三種超高亮度LED按光強(qiáng)1:2:0.38比例混合而成白色，二種，利用超高度InGan藍(lán)色LED，其管總上加少許的釔鉆石榴為主體的熒光粉、它能在藍(lán)光激發(fā)下產(chǎn)生黃綠光、而此黃綠光又可與透出的藍(lán)光合成白光，三種是不可制紫外光LED，采用紫外光激三基色熒光粉或其他熒光粉，產(chǎn)生多色混合而成的白光。6、LED光源更節(jié)能當(dāng)然，節(jié)能是我們考慮使用LED光源的最主要原因，也許LED光源要比傳統(tǒng)光源昂貴，但是用一年時(shí)間的節(jié)能收回光源的投資，從而獲得4-9年中每年幾倍的節(jié)能凈收蓋期

35、。十四：LED燈管芯回目錄1臺(tái)灣LED芯片廠商晶元光電（Epistar）簡(jiǎn)稱：ES、（聯(lián)詮、元坤，連勇，國(guó)聯(lián)），廣鎵光電（Huga）,新世紀(jì)（GenesisPhotonics），華上（ArimaOptoelectronics）簡(jiǎn)稱：AOC，泰谷光電（Tekcore），奇力，鉅新，光宏，晶發(fā)，視創(chuàng)，洲磊，聯(lián)勝（HPO），漢光（HL），光磊（ED），鼎元（Tyntek）簡(jiǎn)稱：TK，曜富洲技TC，燦圓（FormosaEpitaxy），國(guó)通，聯(lián)鼎，全新光電（VPEC）等。華興（LedtechElectronics）、東貝（UnityOptoTechnology）、光鼎（ParaLightElectro

36、nics）、億光（EverlightElectronics）、佰鴻（BrightLEDElectronics）、今臺(tái)（Kingbright）、菱生精密（LingsenPrecisionIndustries）、立基（LigitekElectronics）、光寶（Lite-OnTechnology）、宏齊（HARVATEK）等。大陸LED芯片廠商劉潤(rùn)澤光電科技、三安光電簡(jiǎn)稱（S）、上海藍(lán)光（Epilight）簡(jiǎn)稱（E）、士蘭明芯（SL）、大連路美簡(jiǎn)稱（LM）、迪源光電、華燦光電、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀(jì)晶源、廣州普光、揚(yáng)州華夏集成、甘肅新天電公司、東莞福地電

37、子材料、清芯光電、晶能光電、中微光電子、乾照光電、晶達(dá)光電、深圳方大，山東華光、上海藍(lán)寶等。國(guó)外LED芯片廠商CREE，惠普（HP）,日亞化學(xué)（Nichia），琉明斯，豐田合成，大洋日酸，東芝、昭和電工（SDK），Lumileds，旭明（Smileds），Genelite，歐司朗（Osram），GeLcore，首爾半導(dǎo)體等，普瑞，韓國(guó)安螢（Epivalley）等。十五：LED燈外殼（LED燈杯）回目錄LED燈有高效、環(huán)保、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。但是常用LED燈的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，LED由于光亮度特別大，很容易使得光能變成熱能，使得LED燈很熱。這時(shí)，如果LED等不能盡快散熱，它的壽命就會(huì)大大的減少。很多LED廠家采用鋁制外殼給LED燈具。鋁外殼容易散熱，外觀精美，重量輕巧，很多高端電子產(chǎn)品都用鋁制外殼。比如說蘋果公司的蘋果筆記本電腦”MacPro”高端電腦系列產(chǎn)品采用全鋁制外殼，易于筆記本電腦散熱，這樣電腦甚至連風(fēng)扇都不用裝。LED采用鋁外殼可以增加燈芯的壽命，使LED燈看起來美觀。但是鋁制燈杯造價(jià)比較貴，制作成本很高，燈杯需要用車床來進(jìn)行加工。所以，一些高質(zhì)量、中質(zhì)量的LED燈會(huì)