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

兩種常見LED光源的剖面圖
發光二極管的中心局部是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為P-N結。在某些半導體資料的PN結中,注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的方式釋放出來,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。這種應用注入式電致發光原理制造的二極管叫發光二極管,簡稱LED。 當它處于正向工作狀態時(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。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等特性,能夠普遍應用于各種指示、顯現、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的研討和應用展開了劇烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美圓施行“國度半導體照明方案”,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體照明方案。
LED的優點
* 發光(能量轉換)效率高 – 也即較省電,比傳統燈泡高。
* 反響(開關)時間快 – 能夠到達很高的閃爍頻率。
* 運用壽命長 – 達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小(小于2mm)。
* 便于聚焦 – 因發光體積細小,易于而以透鏡等方式達致所需集散水平,藉改動其封裝外形,方向性從大角度的散射以致集中于細角度都能夠到達。
* 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,燈具設計需求思索LED特殊光學特性。
LED照明燈具的歷史
最早應用半導體P-N結發光原理制成的LED光源問世于20世紀60年代初。當時所用的資料是GaAsP,發紅光(λp=650nm),在驅動電流為20毫安時,光通量只要千分之幾個流明,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(λp=555nm),黃光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也進步到1流明/瓦。
到了80年代初,呈現了GaAlAs的LED光源,使得紅色LED的光效到達10流明/瓦http://www.fssuifeng.cn 斯諾光電。
90年代初,發紅光、黃光的GaAlInP和發綠、藍光的GaInN兩種新資料的開發勝利,使LED的光效得到大幅度的進步。在2000年,前者做成的LED在紅、橙區(λp=615nm)的光效到達100流明/瓦,然后者制成的LED在綠色區域(λp=530nm)的光效能夠到達50流明/瓦。