LED灯的由来.doc

1、LED 灯的由来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。一 、 LED 简 介LED 结 构 以 及 发 光 原 理LED（ Light Emitting Diode） ， 发 光 二 极 管 ， 是 一 种 固 态 的 半 导 体 器件 ， 它 可 以 直 接 把 电 转 化 为 光 。 LED 的 心 脏 是 一 个 半 导 体 的 晶 片 ， 发 光 二 极 管晶 片 的 一 端 附 在 一 个 支 架 上 ，

2、 一 端 是 负 极 ， 另 一 端 连 接 电 源 的 正 极 ， 使 整个 晶 片 被 环 氧 树 脂 封 装 起 来 。 半 导 体 晶 片 由 两 部 分 组 成 ， 一 部 分 是 P 型 半导 体 ， 在 它 里 面 空 穴 占 主 导 地 位 ， 另 一 端 是 N 型 半 导 体 ， 在 这 边 主 要 是 电子 。 但 这 两 种 半 导 体 连 接 起 来 的 时 候 ， 它 们 之 间 就 形 成 一 个 P-N 结 。 当 电流 通 过 导 线 作 用 于 这 个 晶 片 的 时 候 ， 电 子 就 会 被 推 向 P 区 ， 在 P 区 里 电 子跟 空 穴 复 合

3、， 然 后 就 会 以 光 子 的 形 式 发 出 能 量 ， 这 就 是 LED 发 光 的 原 理 。而 光 的 波 长 也 就 是 光 的 颜 色 ， 是 由 形 成 P-N 结 的 材 料 决 定 的 。 最 初 LED 用 作 仪 器 仪 表 的 指 示 光 源 ， 后 来 各 种 光 色 的 LED 在 交 通 信 号灯 和 大 面 积 显 示 屏 中 得 到 了 广 泛 应 用 ， 产 生 了 很 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。以 12 英 寸 的 红 色 交 通 信 号 灯 为 例 ， 在 美 国 本 来 是 采 用 长 寿 命 ， 低 光 效 的140 瓦 白

4、 炽 灯 作 为 光 源 ， 它 产 生 2000 流 明 的 白 光 。 经 红 色 滤 光 片 后 ， 光 损失 90%， 只 剩 下 200 流 明 的 红 光 。 而 在 新 设 计 的 灯 中 ， Lumileds 公 司 采 用了 18 个 红 色 LED 光 源 ， 包 括 电 路 损 失 在 内 ， 共 耗 电 14 瓦 ， 即 可 产 生 同 样的 光 效 。 汽 车 信 号 灯 也 是 LED 光 源 应 用 的 重 要 领 域 。 对 于 一 般 照 明 而 言 ， 人 们 更 需 要 白 色 的 光 源 。 1998 年 发 白 光 的 LED 开发 成 功 。 这 种

5、 LED 是 将 GaN 芯 片 和 钇 铝 石 榴 石 （ YAG） 封 装 在 一 起 做 成 。GaN 芯 片 发 蓝 光 （ p=465nm， Wd=30nm） ， 高 温 烧 结 制 成 的 含 Ce3+的 YAG荧 光 粉 受 此 蓝 光 激 发 后 发 出 黄 色 光 射 ， 峰 值 550nm。 蓝 光 LED 基 片 安 装 在碗 形 反 射 腔 中 ， 覆 盖 以 混 有 YAG 的 树 脂 薄 层 ， 约 200-500nm。 LED 基 片 发出 的 蓝 光 部 分 被 荧 光 粉 吸 收 ， 另 一 部 分 蓝 光 与 荧 光 粉 发 出 的 黄 光 混 合 ， 可以

6、 得 到 得 白 光 。 现 在 ， 对 于 InGaN/YAG 白 色 LED， 通 过 改 变 YAG 荧 光 粉 的化 学 组 成 和 调 节 荧 光 粉 层 的 厚 度 ， 可 以 获 得 色 温 3500-10000K 的 各 色 白 光 。这 种 通 过 蓝 光 LED 得 到 白 光 的 方 法 ， 构 造 简 单 、 成 本 低 廉 、 技 术 成 熟 度 高 ，因 此 运 用 最 多 。 上 个 世 纪 60 年 代 ， 科 技 工 作 者 利 用 半 导 体 PN 结 发 光 的 原 理 ， 研 制 成了 LED 发 光 二 极 管 。 当 时 研 制 的 LED， 所 用

7、 的 材 料 是 GaASP， 其 发 光 颜 色 为红 色 。 经 过 近 30 年 的 发 展 ， 现 在 大 家 十 分 熟 悉 的 LED， 已 能 发 出 红 、 橙 、黄 、 绿 、 蓝 等 多 种 色 光 。 然 而 照 明 需 用 的 白 色 光 LED 仅 在 近 年 才 发 展 起 来 ，这 里 向 读 者 介 绍 有 关 照 明 用 白 光 LED。 LED 用 途 介 绍1 可 见 光 的 光 谱 和 LED 白 光 的 关 系 。 众 所 周 之 ， 可 见 光 光 谱 的 波 长范 围 为 380nm 760nm， 是 人 眼 可 感 受 到 的 七 色 光 红 、

8、 橙 、 黄 、 绿 、 青 、 蓝 、 紫 ， 但 这 七 种 颜 色 的 光 都 各 自是 一 种 单 色 光 。 例 如 LED 发 的 红 光 的 峰 值 波 长 为 565nm。 在 可 见 光 的 光 谱中 是 没 有 白 色 光 的 ， 因 为 白 光 不 是 单 色 光 ， 而 是 由 多 种 单 色 光 合 成 的 复 合 光 ，正 如 太 阳 光 是 由 七 种 单 色 光 合 成 的 白 色 光 ， 而 彩 色 电 视 机 中 的 白 色 光 也 是 由三 基 色 红 、 绿 、 蓝 合 成 。 由 此 可 见 ， 要 使 LED 发 出 白 光 ， 它 的 光 谱 特

9、性 应包 括 整 个 可 见 的 光 谱 范 围 。 但 要 制 造 这 种 性 能 的 LED， 在 目 前 的 工 艺 条 件 下是 不 可 能 的 。 根 据 人 们 对 可 见 光 的 研 究 ， 人 眼 睛 所 能 见 的 白 光 ， 至 少 需 两 种光 的 混 合 ， 即 二 波 长 发 光 （ 蓝 色 光 +黄 色 光 ） 或 三 波 长 发 光 （ 蓝 色 光 +绿 色光 +红 色 光 ） 的 模 式 。 上 述 两 种 模 式 的 白 光 ， 都 需 要 蓝 色 光 ， 所 以 摄 取 蓝 色光 已 成 为 制 造 白 光 的 关 键 技 术 ， 即 当 前 各 大 LED

10、 制 造 公 司 追 逐 的 “蓝 光 技术 ”。 目 前 国 际 上 掌 握 “蓝 光 技 术 ”的 厂 商 仅 有 少 数 几 家 ， 所 以 白 光 LED的 推 广 应 用 ， 尤 其 是 高 亮 度 白 光 LED 在 我 国 的 推 广 还 有 一 个 过 程 。 2 白 光 LED 的 工 艺 结 构 和 白 色 光 源 。 对 于 一 般 照 明 ， 在 工 艺 结 构 上 ，白 光 LED 通 常 采 用 两 种 方 法 形 成 ， 第 一 种 是 利 用 “蓝 光 技 术 ”与 荧 光 粉 配合 形 成 白 光 ； 第 二 种 是 多 种 单 色 光 混 合 方 法 。 这

11、 两 种 方 法 都 已 能 成 功 产 生 白光 器 件 。 第 一 种 方 法 产 生 白 光 的 系 统 如 图 1 所 示 ， 图 中 LED GaM 芯 片 发 蓝光 （ p=465nm） ， 它 和 YAG（ 钇 铝 石 榴 石 ） 荧 光 粉 封 装 在 一 起 ， 当 荧 光 粉受 蓝 光 激 发 后 发 出 黄 色 光 ， 结 果 ， 蓝 光 和 黄 光 混 合 形 成 白 光 （ 构 成 LED 的结 构 如 图 2 所 示 ） 。 第 二 种 方 法 采 用 不 同 色 光 的 芯 片 封 装 在 一 起 ， 通 过 各 色光 混 合 而 产 生 白 光 。 3 白 光

12、LED 照 明 新 光 源 的 应 用 前 景 。 为 了 说 明 白 光 LED 的 特 点 ， 先看 看 目 前 所 用 的 照 明 灯 光 源 的 状 况 。 白 炽 灯 和 卤 钨 灯 ， 其 光 效 为 12 24流 明 /瓦 ； 荧 光 灯 和 HID 灯 的 光 效 为 50 120 流 明 /瓦 。 对 白 光 LED： 在1998 年 ， 白 光 LED 的 光 效 只 有 5 流 明 /瓦 ， 到 了 1999 年 已 达 到 15 流 明 /瓦 ，这 一 指 标 与 一 般 家 用 白 炽 灯 相 近 ， 而 在 2000 年 时 ， 白 光 LED 的 光 效 已 达2

13、5 流 明 /瓦 ， 这 一 指 标 与 卤 钨 灯 相 近 。 有 公 司 预 测 ， 到 2005 年 ， LED 的 光效 可 达 50 流 明 /瓦 ， 到 2015 年 时 ， LED 的 光 效 可 望 达 到 150 200 流 明 /瓦 。那 时 的 白 光 LED 的 工 作 电 流 便 可 达 安 培 级 。 由 此 可 见 开 发 白 光 LED 作 家 用照 明 光 源 ， 将 成 可 能 的 现 实 。 普 通 照 明 用 的 白 炽 灯 和 卤 钨 灯 虽 价 格 便 宜 ， 但 光 效 低 （ 灯 的 热 效 应 白 白耗 电 ） ， 寿 命 短 ， 维 护 工

14、作 量 大 ， 但 若 用 白 光 LED 作 照 明 ， 不 仅 光 效 高 ，而 且 寿 命 长 （ 连 续 工 作 时 间 10000 小 时 以 上 ） ， 几 乎 无 需 维 护 。 目 前 ， 德国 Hella 公 司 利 用 白 光 LED 开 发 了 飞 机 阅 读 灯 ； 澳 大 利 亚 首 都 堪 培 拉 的 一条 街 道 已 用 了 白 光 LED 作 路 灯 照 明 ； 我 国 的 城 市 交 通 管 理 灯 也 正 用 白 光LED 取 代 早 期 的 交 通 秩 序 指 示 灯 。 可 以 预 见 不 久 的 将 来 ， 白 光 LED 定 会 进入 家 庭 取 代

15、 现 有 的 照 明 灯 。 LED 光 源 具 有 使 用 低 压 电 源 、 耗 能 少 、 适 用 性 强 、 稳 定 性 高 、 响 应 时 间短 、 对 环 境 无 污 染 、 多 色 发 光 等 的 优 点 ， 虽 然 价 格 较 现 有 照 明 器 材 昂 贵 ， 仍被 认 为 是 它 将 不 可 避 免 地 替 代 现 有 照 明 器 件 。 led-特 点LED 特 点 和 优 点 LED 的 内 在 特 征 决 定 了 它 是 最 理 想 的 光 源 去 代 替 传 统 的 光 源 ， 它 有 着 广泛 的 用 途 。 体 积 小 LED 基 本 上 是 一 块 很 小 的

16、 晶 片 被 封 装 在 环 氧 树 脂 里 面 ， 所 以 它 非 常 的 小 ，非 常 的 轻 。 耗 电 量 低 LED 耗 电 非 常 低 ， 一 般 来 说 LED 的 工 作 电 压 是 2-3.6V。 工 作 电 流 是0.02-0.03A。 这 就 是 说 ： 它 消 耗 的 电 不 超 过 0.1W。 使 用 寿 命 长 在 恰 当 的 电 流 和 电 压 下 ， LED 的 使 用 寿 命 可 达 10 万 小 时 高 亮 度 、 低 热 量 环 保 LED 是 由 无 毒 的 材 料 作 成 ， 不 像 荧 光 灯 含 水 银 会 造 成 污 染 ， 同 时 LED也 可

17、 以 回 收 再 利 用 。 坚 固 耐 用 LED 是 被 完 全 的 封 装 在 环 氧 树 脂 里 面 ， 它 比 灯 泡 和 荧 光 灯 管 都 坚 固 。 灯体 内 也 没 有 松 动 的 部 分 ， 这 些 特 点 使 得 LED 可 以 说 是 不 易 损 坏 的 。 色 温 及 颜 色 的 应 用 ：（ 1） 光 源 的 色 温 ： 人 们 用 与 光 源 的 色 温 相 等 或 相 近 的 完 全 辐 射 体 的 绝对 温 度 来 描 述 光 源 的 色 表 （ 人 眼 直 接 观 察 光 源 时 所 看 到 的 颜 色 ） 又 称 光 源 的色 温 。 色 温 是 以 绝

18、对 温 度 K 来 表 示 。 不 同 的 色 温 会 引 起 人 们 在 情 绪 上 不 同 的反 应 ， 我 们 一 般 把 光 源 的 色 温 分 成 三 类 ： a.暖 色 光 ： 暖 色 光 的 色 温 在 3300K 以 下 ， .暖 色 光 与 白 炽 灯 光 色 相 近 ，红 光 成 分 较 多 ， 给 人 以 温 暖 、 健 康 、 舒 适 的 感 觉 ， 适 用 于 家 庭 、 住 宅 、 宿 舍 、医 院 、 宾 馆 等 场 所 ， 或 温 度 比 较 低 的 地 方 。 b.暖 白 光 ： 又 叫 中 间 色 ， 它 的 色 温 在 3300K 5300K 之 间 。

19、.暖 白 光 光线 柔 和 ， 使 人 有 愉 快 、 舒 适 、 安 祥 的 感 觉 ， 适 用 于 商 店 、 医 院 、 办 公 室 、 饭店 、 餐 厅 、 候 车 室 等 场 所 。 c.冷 色 光 ： 又 叫 日 光 色 ， 它 的 色 温 在 5300K 以 上 ， 光 源 接 近 自 然 光 ，有 明 亮 的 感 觉 ， 使 人 精 力 集 中 ， 适 用 于 办 公 室 、 会 议 室 、 教 室 、 绘 图 室 、 设计 室 、 图 书 馆 的 阅 览 室 、 展 览 橱 窗 等 场 所 。 演 色 性 ： 光 源 对 物 体 颜 色 呈 现 的 程 度 称 为 演 色 性

20、 ， 也 就 是 颜 色 的 逼 真的 程 度 ， 演 色 性 高 的 光 源 对 颜 色 的 表 现 较 好 ， 我 们 所 看 到 的 颜 色 也 就 较 接近 自 然 颜 色 ， 演 色 性 低 的 光 源 对 颜 色 的 表 现 较 差 ， 我 们 所 看 到 的 颜 色 偏 差 也较 大 。 为 何 会 有 演 色 性 高 低 之 分 呢 ?其 关 键 在 于 该 光 线 之 分 光 特 性 ， 可 见 光 之波 长 在 380mm 至 780mm 之 范 围 内 ， 也 就 是 我 们 在 光 谱 中 见 到 的 红 、 橙 、 黄 、绿 、 青 、 蓝 、 紫 光 的 范 围 ，

21、 如 果 光 源 所 放 射 的 光 之 中 所 含 的 各 色 光 的 比 例 与自 然 光 相 近 ， 则 我 们 眼 睛 所 看 到 的 颜 色 也 就 较 为 逼 真 。 我 们 一 般 以 显 色 指 数 为 表 征 显 色 性 。 标 准 颜 色 在 标 准 光 源 的 辐 射 下 ， 显色 指 数 定 为 100。 当 色 标 被 试 验 光 源 照 射 时 ， 颜 色 在 视 觉 上 的 失 真 程 度 ， 就是 这 种 光 源 的 显 色 指 数 。 显 色 指 数 越 大 ， 则 失 真 越 少 ， 反 之 ， 失 真 越 大 ， 显色 指 数 就 越 小 。 不 同 的

22、场 所 对 光 源 的 显 色 指 数 要 求 是 不 一 样 的 。 在 国 际 照明 协 会 中 一 般 把 显 色 指 数 分 成 五 类 ： 类 别 Ra 适 用 范 围 1A 90 美 术 馆 、 博 物 馆 及 印 刷 等 行 业 及 场 所 2B 8090 家 庭 、 饭 馆 、 高 级 纺 织 工 艺 及 相 近 行 业 2 6080 办 公 室 、 学 校 、 室 外 街 道 照 明 3 4060 重 工 业 工 厂 、 室 外 街 道 照 明 4 2040 室 外 道 路 照 明 及 一 些 要 求 不 高 的 地 方 LED 发 展 史50 年 前 人 们 已 经 了 解

23、 半 导 体 材 料 可 产 生 光 线 的 基 本 知 识 发 光 二 极 管 的 构 造 图， 第 一 个 商 用 二 极 管 产 生 于 1960 年 。 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

24、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 。高 光 效 、 低 光 衰 大 功 率 LED， 已 广 泛 应 用 于 路 灯 、 工 矿 灯

25、、 隧 道 灯 、 射 灯 、日 光 灯 等 诸 多 照 明 领 域 ， 深 受 业 界 一 致 好 评 。 1. 采 用 固 态 半 导 体 器 件 晶 片 自 主 封 装 发 光 效 率 高 ,1W 的 亮 度 可 达 到 普通 日 光 灯 3W 的 效 果 ， 节 约 60%的 电 量 ， 具 有 良 好 的 光 衰 表 现 ， 耐 高 温 pc塑 料 材 料 精 制 。 2. 较 低 的 vf 值 （ 3.1v-3.5v） ， 可 降 低 耗 散 功 率 减 少 发 热 量 ， 延 长LED 的 工 作 时 间 。 3. 采 用 独 创 的 环 氧 树 脂 封 装 工 艺 以 电 子

26、的 形 式 发 出 能 量 ,正 白 和 暧 白的 流 明 值 可 做 到 差 不 多 .产 品 无 光 斑 色 圈 、 显 色 高 ， 一 致 性 好 。 4. 透 镜 经 过 特 殊 方 法 处 理 保 证 不 会 掉 落 。 5.用 途 LED 路 灯 ,LED 射 光 .LED 灯 饰 , led 射 灯 灯 大 功 率 60W 80W 120W 160W 180W LED 装 饰 灯 LED 照 明 灯 LED 路 灯 LED 工 矿 灯 LED 照 明 LED 舞 台 灯 。 编 辑 本 段 二 、 LED 光 源 的 特 点1. 电 压 ： LED 使 用 低 压 电 源 ， 供

27、 电 电 压 在 6-24V 之 间 ， 根 据 产 品 不同 而 异 ， 所 以 它 是 一 个 比 使 用 高 压 LED 光 源电 源 更 安 全 的 电 源 ， 特 别 适 用 于 公 共 场 所 。 2. 效 能 ： 消 耗 能 量 较 同 光 效 的 白 炽 灯 减 少 80% 3. 适 用 性 ： 很 小 ， 每 个 单 元 LED 小 片 是 3-5mm 的 正 方 形 ， 所 以 可 以制 备 成 各 种 形 状 的 器 件 ， 并 且 适 合 于 易 变 的 环 境 4. 稳 定 性 ： 10 万 小 时 ， 光 衰 为 初 始 的 50% 5. 响 应 时 间 ： 其 白

28、 炽 灯 的 响 应 时 间 为 毫 秒 级 ， LED 灯 的 响 应 时 间 为纳 秒 级 6. 对 环 境 污 染 ： 无 有 害 金 属 汞 7. 颜 色 ： 改 变 电 流 可 以 变 色 ， 发 光 二 极 管 方 便 地 通 过 化 学 修 饰 方 法 ，调 整 材 料 的 能 带 结 构 和 带 隙 ， 实 现 红 黄 绿 兰 橙 多 色 发 光 。 如 小 电 流 时 为 红 色的 LED ， 随 着 电 流 的 增 加 ， 可 以 依 次 变 为 橙 色 ， 黄 色 ， 最 后 为 绿 色 8. 价 格 ： LED 的 价 格 并 不 昂 贵 9. 驱 动 ： LED 使

29、用 低 压 直 流 电 即 可 驱 动 ， 具 有 负 载 小 、 干 扰 弱 的 优 点 ，对 使 用 环 境 要 求 较 低 10.显 色 性 高 ： LED 的 显 色 性 高 ， 不 会 对 人 的 眼 睛 造 成 伤 害 编 辑 本 段 三 、 单 色 光 LED 的 种 类 及 其 发 展 历 史LED 光 源最 早 应 用 半 导 体 P-N 结 发 光 原 理 制 成 的 LED 光 源 问 世 于 20 世 纪 60 年代 末 。 当 时 所 用 的 材 料 是 GaAsP ， 发 红 光 （ p =650nm ） ， 在 驱 动 电流 为 20 毫 安 时 ， 光 通 量

30、只 有 千 分 之 几 个 流 明 ， 相 应 的 发 光 效 率 约 0.1 流 明 / 瓦 。 70 年 代 中 期 ， 引 入 元 素 In 和 N ， 使 LED 产 生 绿 光 （ p =555nm ） ， 黄 光 （ p =590nm ） 和 橙 光 （ p =610nm ） ， 光 效 也提 高 到 1 流 明 / 瓦 。 到 了 80 年 代 初 ， 出 现 了 GaAlAs 的 LED 光 源 ，使 得 红 色 LED 的 光 效 达 到 10 流 明 / 瓦 。 90 年 代 初 ， 发 红 光 、 黄 光 的 GaAlInP 和 发 绿 、 蓝 光 的 GaInN 两 种

31、 新 材 料 的 开 发 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 红 、 橙 区 （ p =615nm ） 的 光 效 达 到 100 流 明 / 瓦 ， 而 后 者 制 成 的 LED 在 绿 色 区 域 （ p =530nm ） 的 光 效 可 以 达 到 50 流 明 / 瓦 。 编 辑 本 段 四 、 单 色 光 LED 的 应 用最 初 LED 用 作 仪 器 仪 表 的 指 示 光 源 ， 后 来 各 种 光 色 的 LED 在 交 通 信号 灯 和 大 面 积 显 示 屏 中 得 到 了 广 泛

32、应 用 ， 产 生 了 很 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。以 12 英 寸 的 红 色 交 通 信 号 灯 为 例 ， 在 美 国 本 LED 线 灯来 是 采 用 长 寿 命 ， 低 光 效 的 140 瓦 白 炽 灯 作 为 光 源 ， 它 产 生 2000 流 明 的 白 光 。 经 红 色 滤 光 片 后 ， 光 损 失 90% ， 只 剩 下 200 流 明 的 红 光 。 而 在 新 设 计 的 灯 中 ， Lumileds 公 司 采 用 了 18 个 红 色 LED 光 源 ， 包 括 电 路 损 失 在 内 ， 共 耗 电 14 瓦 ， 即 可 产 生 同 样

33、 的 光 效 。 汽 车 信 号 灯 也 是 LED 光 源 应 用 的 重 要 领 域 。 1987 年 ， 我 国 开 始 在 汽车 上 安 装 高 位 刹 车 灯 ， 由 于 LED 响 应 速 度 快 （ 纳 秒 级 ） ， 可 以 及 早 让 尾 随车 辆 的 司 机 知 道 行 驶 状 况 ， 减 少 汽 车 追 尾 事 故 的 发 生 。 另 外 ， LED 灯 在 室 外 红 、 绿 、 蓝 全 彩 显 示 屏 ， 匙 扣 式 微 型 电 筒 等 领 域都 得 到 了 应 用 。 编 辑 本 段 五 、 白 光 LED 的 开 发对 于 一 般 照 明 而 言 ， 人 们 更

34、需 要 白 色 的 光 源 。 1998 年 发 白 光 的 LED 开 发 成 功 。 这 种 LED 是 将 GaN 芯 片 和 钇 铝 石 榴 石 （ YAG ） 封 装 在 一 起做 成 。 GaN 芯 片 发 蓝 光 （ p =465nm ， Wd=30nm ） ， 高 温 烧 结 制 成 的含 Ce3+ 的 YAG 荧 光 粉 受 此 蓝 光 激 发 后 发 出 黄 色 光 发 射 ， 峰 值 550nm 。蓝 光 LED 基 片 安 装 在 碗 形 反 射 腔 中 ， 覆 盖 以 混 有 YAG 的 树 脂 薄 层 ， 约 200-500nm 。 LED 基 片 发 出 的 蓝

35、光 部 分 被 荧 光 粉 吸 收 ， 另 一 部 分 蓝 光 与 荧光 粉 发 出 的 黄 光 混 合 ， 可 以 得 到 得 白 光 。 现 在 ， 对 于 InGaN/YAG 白 色 LED ， 通 过 改 变 YAG 荧 光 粉 的 化 学 组 成 和 调 节 荧 光 粉 层 的 厚 度 ， 可 以 获 得色 温 3500-10000K 的 各 色 白 光 。 编 辑 本 段 六 、 新 霓 虹 灯 与 LED 灯 优 缺 点 的 比 较 和 竞 争以 下 针 对 霓 虹 灯 与 LED 灯 相 关 比 较 ， 加 入 最 新 的 LED 技 术 进 去 比 较 ，不 是 之 前 大

36、家 在 网 络 中 见 到 的 哪 份 资 料 。 1. LED 光 源 有 100000 小 时 寿 命 吗 ? 按 光 衰 7%， 实 际 只 有 约 50000 小 时 。 按 光 衰 3%， 实 际 运 用 可 以 达 到80000 小 时 。 2. LED 不 会 发 热 吗 ? 会 ， 需 散 热 。 3. LED 可 取 代 白 炽 灯 吗 ? 光 通 量 ， 光 效 和 显 色 性 可 以 ， 但 目 前 太 贵 且 近 几 年 不 会 有 所 下 降 。 但 可以 通 过 提 高 产 品 的 光 通 量 从 而 降 低 替 换 白 炽 灯 的 成 本 。 4. LED 可 作

37、 普 通 光 源 简 单 地 使 用 吗 ? 不 行 ， 要 驱 动 电 源 ， 光 学 和 热 传 导 配 合 。 5. 二 种 光 源 性 能 和 优 点 比 较 霓 虹 灯 的 优 势 已 被 LED 覆 盖 ， 但 LED 灯 目 前 价 太 高 。 6. 二 种 光 源 的 电 源 比 较 LED 低 压 好 ， 但 防 水 性 差 和 载 电 流 过 大 。 大 颗 粒 1 瓦 的 LED 单 灯 输 入电 流 在 350mA。 7. 二 种 光 源 的 控 制 技 术 比 较 LED 易 实 现 ， 但 霓 虹 灯 成 熟 。 8. 二 种 光 源 的 稳 定 性 比 较 LED

38、 不 一 致 性 大 ， 霓 虹 灯 相 当 稳 定 。 少 数 产 家 可 以 做 到 相 对 稳 定 ， 比 如用 CREE 跟 AOD 芯 片 相 结 合 ， 取 各 自 芯 片 的 优 点 。 9. 二 种 光 源 的 价 格 比 较 LED 较 贵 ， 但 黄 色 和 红 色 已 相 当 ， 主 要 贵 的 是 LED 白 光 。 10. 二 种 光 源 户 外 使 用 比 较 LED 防 水 性 差 是 户 外 使 用 的 致 命 弱 点 。 11. 二 种 光 源 目 前 市 场 的 比 较 全 球 照 明 产 品 年 产 值 420 亿 美 元 (中 国 150 亿 美 元 )

39、LED 光 源 现 比 例 小于 1%。 编 辑 本 段 七 、 什 么 是 led 灯 的 封 装 ？1 led 灯 封 装 解 释简 单 来 说 led 封 装 就 是 把 led 封 装 材 料 封 装 成 led 灯 的 过 程 ； 2 led 灯 封 装 流 程一 般 led 封 装 必 须 经 过 扩 晶 -固 晶 -焊 线 -灌 胶 -切 脚 -分 光 分 色 等 流 程 ； 3 led 灯 封 装 材 料led 的 主 要 封 装 材 料 有 ： 芯 片 、 金 线 、 支 架 、 胶 水 等 ； 4 led 灯 封 装 设 备扩 晶 设 备 、 固 晶 机 、 焊 线 机 、

40、 点 胶 机 、 烘 烤 箱 等 ， 一 般 分 为 全 自 动 封装 设 备 手 工 封 装 设 备 两 种 。 编 辑 本 段 八 、 如 何 评 判 led 灯 封 装 的 好 坏 ？led 灯 的 好 坏 指 标 ： 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

41、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 ； 编 辑 本 段 九 、 制 作 led 显 示 屏 需 要 什 么 样 的 led 灯 ？led 灯 的 外 观 ：制 作 户 外 led 电 子 屏 主 要 使 用 直 插 式 椭 圆 led 灯 ， 制 作 户 内 led 电 子屏 主 要 使 用 表 贴

42、 式 led 灯 。 led 灯 的 参 数 ：亮 度 根 据 使 用 环 境 等 因 素 而 不 同 ， 波 长 红 灯 ：620nm-625nm， 绿 灯 波 长 ：520nm-525nm， 蓝 灯 波 长 ：465nm-470nm。 编 辑 本 段 十 、 LED 灯 具 的 安 规 要 求LED 具 有 节 能 、 环 保 的 优 势 ， 在 灯 具 产 业 的 发 展 已 成 为 主 要 趋 势 。 由 于 LED 所 使 用 的 技 术 及 产 品 属 性 已 与 传 统 灯 具 大 不 相 同 ， 因 此 现 行 的 一 般 灯 具安 全 标 准 规 范 显 然 已 不 适 用

43、。 为 协 助 业 者 正 视 此 项 议 题 ， 本 期 将 以 LED 灯 具 所 使 用 的 技 术 、 可 能 应 用 的 范 畴 、 及 目 前 UL 所 使 用 的 安 全 评 估 来 对此 进 行 说 明 。 LED 灯 具 技 术 及 特 性 所 谓 的 LED 灯 具 ， 顾 名 思 义 ， 是 指 灯 具 产 品 采 用 LED (Light-emitting Diode， 发 光 二 极 管 ) 技 术 做 为 主 白 光 LED 灯 具 (16 张 )要 的 发 光 源 。 LED 是 一 种 固 态 的 半 导 体 组 件 ， 其 利 用 电 流 顺 向 流 通 到

44、半 导 体 p-n 结 耦 合 处 ， 再 由 半 导 体 中 分 离 的 带 负 电 的 电 子 与 带 正 电 的 电 洞 两 种 载 子相 互 结 合 后 ， 而 产 生 光 子 发 射 ， 不 同 种 类 的 LED 能 够 发 出 从 红 外 线 到 蓝 光之 间 、 与 紫 光 到 紫 外 线 之 间 等 不 同 波 长 的 光 线 。 近 几 年 的 新 发 展 则 是 在 蓝 光 LED 上 涂 上 萤 光 粉 ， 将 蓝 光 LED 转 化 成 白 光 LED 产 品 。 此 项 操 作 一般 需 要 搭 配 驱 动 电 路 (LED Driver) 或 电 源 供 应 器 (Power Supply)， 驱