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      LED燈珠知識

      燈珠行業動態

      led燈珠基本知識_常用led燈珠

      發布時間:2022-05-26 16:10:49 | 瀏覽次數:


      led燈珠是能夠將電直接轉換成光的固體半導體裝置。led燈珠的心臟是半導體的晶片,晶片的一端安裝在一個支架上,一端負極,另一端連接到電源的正極,晶片整體用環氧樹脂密封。半導體晶片由兩個部分組成,一部分是P型半導體,其中空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這里主要是電子。但是,當這兩個半導體連接在一起時,在它們之間形成p?形成N結。當電流通過導線作用于該晶片時,電子被推到p區域,而在p區域中電子與空穴復合,以光子的形式發射能量發光二極管,這是發光的原理。光的波長,即光的臉0,p?由形成N結的材料決定。

      led燈珠的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間?有被稱為n結的過渡層。在一些半導體材料的pN結中,當注入的少數載波與多個載波復合時,多余的能量以光的形式釋放,電能直接轉換成光能。如果在pN接合上加入反向電壓,少數載流子難以注入,因此不發光。使用這樣的注入式電致發光原理制作的LED被稱為led燈珠。這在正方向動作時(即兩端正向電壓,電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體從紫外線到紅外線發出不同的臉0的光線,光的強弱與電流有關。

      最初led燈珠被用作儀表的指示光源,之后,各種光0的led燈珠被廣泛應用于交通信號燈和大面積顯示器,產生了經濟效果和社會效果。以12英寸的紅色0交通信號為例,美國原本采用壽命長、光效率低的140瓦白熾燈泡作為光源,產生了2000流明白光。經過紅色0濾鏡后,光損失了90%,只剩下200流明的紅光。另一方面,在新設計的燈中,Lumileds公司采用18個紅0LED光源,通過消耗包含電路損耗的14瓦的電力,能夠產生同樣的光效率。汽車信號燈也是led燈珠光源應用的重要領域。

      在一般照明中,更需要白色0的光源。1998年白光的led燈珠開發成功。該led燈珠是將GaN芯片和釔鋁石榴石YAG打包后的。GaN芯片藍光(λp=465nm,Wd=30nm)通過高溫燒結制作的含Ce3+YAG磷光體被該藍光激發,發出黃色0光,峰值550nm。藍光led燈珠基板是混合了YAG的樹脂薄層,約200?安裝在杯反射室上以覆蓋500nm。led燈珠從基板發出的藍色光的部分被熒光體吸收,另一方的藍色光與從熒光體發出的黃光混合而得到白光。這里,對于InGaN/YAG白0LED,通過使YAG磷光體的化學組成變化,調整磷光體層的厚度,能夠得到0溫度3500~1000K的各0白光。通過這種藍光led燈珠獲得白光的方法是結構簡單、成本低、技術成熟度高,所以使用得最多。

      上世紀60年代,科學技術人員利用半導體pN接合發光的原理,在led燈珠中進行了開發。當時開發的led燈珠材料是GaASP,其發光面部0是紅色0。經過近30年的發展,現在廣為人知的led燈珠可以發出紅、橙、黃、綠、藍等很多0光。但是,照明所需要的白光led燈珠近年來終于發展起來了,現在理解了白光led燈珠。

      1.可見光的光譜與led燈珠白光的關系。在眾所周之,可見光譜的波長范圍為380nm?760nm,紅色、橙色、黃色、綠色、藍色、藍色、紫色是人類眼睛能感受到的70光,這7種臉0的光分別是一種單0光。例如led燈珠發的紅光的峰值波長是565nm??梢姽獾墓庾V中沒有白0光。白光不是單0光,而是像太陽光是從7種單0光合成的白0光那樣,從多個單0光合成的復合光,彩色0電視的白0光也是從3根0紅、綠、藍合成的。由此可知,為了將led燈珠導出到白光,該光譜特性應該包含整個可見光譜范圍。但是,在當前的處理條件下,制造這樣的性能的led燈珠是不可能的。根據可見光的研究,在人類看來白光需要至少兩個光的混合,即兩個波長的發光(藍0光+黃0光)或三個波長的發光(藍0光+綠0光+紅0光)的模式。上述兩種模式中的白光都需要藍色0光,所以攝取藍色0光是現在各大廠商追趕的“藍光技術”的制造白光的關鍵技術。

      2.白光led燈珠的過程結構和白色0光源。對于一般照明,在過程結構上,白光led燈珠通常以兩種方法形成,第一種是使用“藍色技術”與熒光體配合形成白光。第二種是多個單一的零光混合方法。兩種方法白光設備的生成都成功。第一方法產生白光碼片藍光GaM。λp=465nm,YAG釔鋁石榴石與熒光體一起封裝,在熒光體被藍色光激發后發出黃色0光,結果藍色光和黃光混合形成白光。第二方法使用不同的0光芯片封裝,并通過混合每個0光來產生白光。

      3.白光led燈珠照明新光源的應用前景。為了說明白光led燈珠的特征,來看看現在使用的照明光源的狀況吧。白熾燈泡和鹵素鎢燈,其光效應為12?24流明/瓦。熒光燈和HID燈的光效應是50?120流明/瓦。對白光led燈珠:1998年白光發光二極管的光效應只有5流明/瓦,1999年達到15流明/瓦,這個指標接近普通家用白熾燈泡,2000年白光led燈珠的光效應達到25流明/瓦,這個指標接近鹵素鎢燈。到2005年led燈珠的光效率達到50流明/瓦,預計2015年led燈珠的光效率將達到150~200流明/瓦。此時白光led燈珠的工作電流達到安培電平。由此可知,可以開發白光led燈珠作家用照明光源的現實。

      一般照明用的白熾燈泡和鹵素鎢燈雖然便宜,但是光效率低(燈管的熱效果被浪費),壽命短,維護工作量大,但是如果以白光led燈珠為照明,不僅光效率高,而且壽命長(連續工作時間10000小時以上)基本上不需要維護?,F在德國Hella公司正在利用白光led燈珠開發飛機讀書燈。在澳大利亞首都堪培拉的街道上,作為路燈的照明白光led燈珠被使用。我國的城市交通管理燈白光led燈珠也取代了初期的交通秩序指示燈。預計在不久的將來,白光led燈珠代替現有照明進入家庭。

       
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