
什么是LED?
LED是英文Light Emitting Diode(發(fā)光二極管)的縮寫,是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料,在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫和白色的光。LED產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的高科技產(chǎn)品。

兩種常見LED光源的剖面圖
發(fā)光二極管的中心局部是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個過渡層,稱為P-N結(jié)。在某些半導(dǎo)體資料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的方式釋放出來,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。這種應(yīng)用注入式電致發(fā)光原理制造的二極管叫發(fā)光二極管,簡稱LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關(guān)。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特性,能夠普遍應(yīng)用于各種指示、顯現(xiàn)、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等范疇。近年來,世界上各個國度盤繞LED的研討和應(yīng)用展開了劇烈的技術(shù)競賽。美國從2000年起投資5億美圓施行“國度半導(dǎo)體照明方案”,歐盟也在2000年7月宣布啟動相似的方案。中國在“863”方案的支持下,2003年6月份初次提動身展半導(dǎo)體照明方案。
LED的優(yōu)點
* 發(fā)光(能量轉(zhuǎn)換)效率高 – 也即較省電,比傳統(tǒng)燈泡高。
* 反響(開關(guān))時間快 – 能夠到達(dá)很高的閃爍頻率。
* 運用壽命長 – 達(dá)35,000 ~ 50,000小時,相對日光燈為10,000 ~ 15,000小時,白熾燈為1,000 ~ 2,000小時。
* 耐震蕩等機械沖擊 – 由于是固態(tài)元件,相對日光燈、白熾燈等能接受更大震蕩。
* 體積小 – 其自身體積能夠造得十分細(xì)小(小于2mm)。
* 便于聚焦 – 因發(fā)光體積細(xì)小,易于而以透鏡等方式達(dá)致所需集散水平,藉改動其封裝外形,方向性從大角度的散射以致集中于細(xì)角度都能夠到達(dá)。
* 多種顏色 – 能在不加濾光器下提供多種不同顏色,而且單色性強。
* 色域豐厚 – LED掩蓋色域較其他光源廣。
LED的缺陷
* 散熱問題,假如散熱不佳會大幅縮短壽命。
* 低端LED燈的省電性還是低于節(jié)能燈(冷陰極管,CCFL)。
* 初期購置本錢較高。
* 因LED光源方向性很強,燈具設(shè)計需求思索LED特殊光學(xué)特性。
LED照明燈具的歷史
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年代初。當(dāng)時所用的資料是GaAsP,發(fā)紅光(λp=650nm),在驅(qū)動電流為20毫安時,光通量只要千分之幾個流明,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(λp=555nm),黃光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也進(jìn)步到1流明/瓦。
到了80年代初,呈現(xiàn)了GaAlAs的LED光源,使得紅色LED的光效到達(dá)10流明/瓦http://m.fssuifeng.cn 斯諾光電。
90年代初,發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新資料的開發(fā)勝利,使LED的光效得到大幅度的進(jìn)步。在2000年,前者做成的LED在紅、橙區(qū)(λp=615nm)的光效到達(dá)100流明/瓦,然后者制成的LED在綠色區(qū)域(λp=530nm)的光效能夠到達(dá)50流明/瓦。