LED原理是什么?led光源全面解析是今天帶給大家的新知識,led已經在我們的生活隨處可見,但很多人不知道led光源是什么,今天就給大家帶來led光源的全部知識.

LED原理是什么?

通常我們所說的LED這個詞是什么意思呢?LED( Light Emitting Diode, LED)是發光二極體的簡稱，也被稱作發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。這種半導體組件發展以來一般是作為指示燈、顯示板，但目前隨著技術增加，已經能作為光源使用，它不但能夠高效率地直接將電能轉化為光能，而且擁有最長達數萬小時～10 萬小時的使用壽命，同時具備不若傳統燈泡易碎，并能省電，同時擁有環保無汞、體積小、可應用在低溫環境、光源具方向性、造成光害少與色域豐富等優點。

隨著白光LED的出現與更多科技的導入，目前在家用電器及筆記本電腦的指示燈、汽車防霧燈、室內照明等照明設備日漸蓬勃，LED的應用越來越普遍。

LED的發明

在1955年時，美國無線電公司(Radio Corporation of America)的Rubin Braunstein發現了砷化鎵(GaAs)與及其他半導體合金的紅外線放射作用，而1962年美國通用電氣公司(GE)的Nick Holonyak Jr則開發出可見光的LEDLED。不過，LED真正的起飛是在1990年代白光LED出現后，才開始漸漸被重視，而應用面越來越廣。

LED的發光原理

那么LED的工作原理是什么呢?LED是一種可以將電能轉化為光能的電子零件，并同時具備二極體的特性，也就是具備一正極一負極，LED最特別的地方在于只有從正極通電才是會發光，故一般給予直流電時，LED會穩定地發光，但如果接上交流電，LED會呈現閃爍的型態，閃亮的頻率依據輸入交流電的頻率而定。LED的發光原理是外加電壓，讓電子與電洞在半導體內結合后，將能量以光的形式釋放。目前全球產業所發展出的不同種類LED能夠發出從紅外線到藍之間不同波長的光線，而業界也有紫色～紫外線的LED，近年來LED最吸引人的發展是在藍光LED上涂上螢光粉，將藍光轉化成白光的白光LED產品。LED之所以被稱為世紀新光源，原因在于LED具備點光源與固態光源的特性，能夠節省能源、高耐震、壽命長、體積小響應快速、并且色彩飽和度高。

LED的顏色分類：

由于隨著LED的制造材料不同，產生出來的光子擁有的能量也不同，故業界透過制造材料來控制LED發光的波長，進而產生擁有不同光譜與顏色的各種LED。

全球第一顆LED采用的材料是砷(As) 化鎵(Ga)，工作電壓為1.424V，其發出的光線為紅外光譜。之后，業界發展出以磷(P)化鎵(Ga)作為LED的材料，工作電壓為2.261V，發出的光為綠光。業界早期就透過這2種型態LED所需的材料，調配出從紅外線到綠色光范圍內所有波長的LED產品，發展出常見的紅光LED、黃光LED、橙光LED等等，這3大類LED因為使用了鎵、砷、磷3種元素，故被稱為3元素LED，而藍光LED、綠光LED與紅外光LED則被稱為2元素LED。業界后來發展出采用混合鋁(Al)、鈣(Ca) 、銦(In)和氮(N)共4種元素的4元素LED，就能夠發出所有可見光范圍與部份紫外線光譜的光線。

LED的亮度：

在討論LED產品會看的發光亮度有3種單位，分別是照度單位勒克司(Lux)、光量單位流明(Lumen;lm)、發光強度單位燭光(Candle power;CD)，3種單位各自有適合使用的領域，但是在數值上是互通的。

1 CD表示完全輻射的物體，在白金凝固點溫度下，每六十分之一平方公分面積的發光強度。適合用在主動發光燈具領域，如白熱燈泡。

1 lm表示1 CD光照射在距離為1公分，面積為1平方公分平面上的光量。適合用在反射燈具與穿透燈具領域，如投影機。

1 Lux表示指1 Lm光量均勻分佈在1平方米面積上的照度。適合用在攝影領域。

一般而言，單一LED的發光強度以CD為單位，并配上視角參數，而LED的發光強度從各位數mCD到5,000mCD不等。廠商在標示LED單一產品時，其發光強度規格是說LED在20mA電流下點亮時，最佳視角上和中心位置上發光強度最大點的發光強度。

LED的節能效益

基 于環保立場以及節約能源訴求，全球各國政府重視LED與節能燈具帶來的經濟與節能效益，而廠商也看好這次照明革命的商機而紛紛投入。除了歐盟與美國國會均 進行階段性禁止白炙燈泡的使用外，目前已經有加拿大宣佈2010年全面禁用白炙燈泡，而美國加州在內的部份州，也要在2012年禁止白炙燈泡，而澳洲則宣 佈在2010年全面禁止販售白炙燈泡，中國、日本也有LED的獎勵方案在規劃中。

雖然目前市面上已經有另一種節能燈具產品省電型螢光燈 (CFL)，但由于其照明品質仍舊不夠，啟動時間較一般白炙燈泡長，而且不能調整光源輸出亮度，普及度仍不夠高。LED則具備更多的節能效益，并且藉由技 術的提昇，亮度已經達到讓人滿意的程度，但價格高昂是一大問題，未來隨著全球LED廠商的量產腳步加快，價格降低后可加速LED燈具的普及程度。

LED的壽命：

一般LED的發光壽命很長，產品大多標明為100,000小時以上，但事實上LED的亮度是會衰減的，在運用一段時間后，亮度會衰撿到原本的一半或甚至更少。但所幸隨著業界技術的進步，減少LED亮度衰減問題的方案很多。在生產過程中，選用如4元素LEC材料能夠擁有較久的亮度衰減週期，而廠商使用的LED工藝與成品究竟能耐用多久有很大的關係，配色也是LED廠的生產關鍵。

LED的使用壽命，比一般白炙燈泡的1,000小時、日光燈具的1萬小時，LED使用壽命可達5萬小時，大幅降低燈具替換的成本。這項特性幫助LED 燈具在價格競爭上，有了將一般燈泡替換成LED的好理由，更可藉由這項優勢，讓許多原本因經濟考量而不能全天開啟的環境，藉由LED照明讓公共或私人場所 更安全。比如說公共停車場、冰箱等等應用范圍，美國最大零售業者威名百貨(Wal-Mart)，日前就已經將該公司的冷凍設備改採省電的LED產品。

LED較明顯的缺點就是散熱問題，不當的散熱將導致LED燈具的光度與使用壽命衰減，所幸這部份藉由新技術的加持，漸漸也有了顯著的改善。

led光源全面解析

將幾個低功率LED光源集成到一個支架中，以使光源成為集成光源。 通常是指CHIP板上的包裝形式，通常稱為芯棒包裝，這意味著將多個芯片直接附著到基板上，然后將它們與硅膠，環氧樹脂或其他材料一起包裝。 黃色的是磷光體。 照明應用中的主要問題是散熱會導致磷光體揮發和透鏡老化。 COB集成光源廣泛用于LED燈泡，LED燈杯，LED聚光燈，LED筒燈，LED吸頂燈，LED豆膽燈，目前是LED照明光源的主流趨勢之一。 COB集成光源主要包括以下特征：

1.可以自由匹配和組合以形成各種LED燈，并且易于組裝。

2.高可靠性，無死燈，無斑塊。

3.發光均勻，光線柔和，無眩光，無眼睛受傷。

4，高顯色指數，高光效率。

5.在正常電流下，衰減最小，并且在1000H內將其控制為小于3%。

6.安全可靠，所有工作在50V電壓下，充分考慮了應用認證。

7.綠色環保，無污染。

LED具有高效節能的作用，已被人們稱為綠色照明。 從LED照明產品的分析來看，COB集成光源作為發光元件一直是LED發展的核心。 對COB集成光源的理解可以分為以下幾個方面。 第一種是使用導熱環氧樹脂(通常與銀顆粒(環氧樹脂)混合)覆蓋硅片放置點，然后將硅片直接放置在基板表面上，進行熱處理，直到將硅片牢固固定在 與傳統的鋁基板相比，陶瓷基板的反射率更高，有助于提高光效率;陶瓷具有可靠性高，壽命長的特點。 。陶瓷的熱脹冷縮系數小，即使在高溫環境下，其表面也相對平坦，有利于散熱，易于組裝，可直接組裝陶瓷基板芯光源 通過導熱膠粘在散熱器上陶瓷具有很高的導熱性，可以確保 關于廣拓光電LED的熱流明維持率(95%)處于業界領先。 陶瓷是絕緣體，可以幫助LED照明產品通過各種高壓測試，并可以承受4000v以上的高壓。

LED光源特性

LED光源是作為光源的發光二極管(LED)，具有高效率和長壽命的特性。 LED光源主要包括環形光源，帶狀光源，線性光源，背光源，背光源，外部同軸反射光源，內部同軸點光源和半球形脊形光源。

隨著對半導體發光材料的不斷深入研究，LED制造技術的不斷進步以及各種顏色的新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發和應用， 超高亮度LED取得了突破性進展，其發光效率有了很大提高。 在色度方面，已經實現了可見光帶中的所有顏色。 最重要的是超高亮度白光LED的出現，這使得LED應用領域躍居為高效光源市場成為可能。 曾經有人指出，在愛迪生發明白熾燈泡之后，高亮度LED將是人類的偉大發明之一。

1.高發光效率。 經過數十年的技術改進，LED的發光效率得到了極大的提高。 而且，它的光具有良好的單色性，窄光譜，并且可以直接發射彩色可見光而無需過濾。

2，耗電量少

3，使用壽命長，使用電子光場輻射光，燈絲燈易于燃燒，發熱 沉積，光衰減等缺點。 LED燈體積小，重量輕，采用環氧樹脂封裝，可以承受高強度的機械沖擊和振動，并且不易折斷。

4.安全性強，可靠性高，發熱量低，無熱輻射，冷光源，觸摸安全：可以準確控制燈光的類型和角度，柔和的色彩， 沒有眩光; 不含汞，鈉和其他可能對健康有害的物質。 內置的微處理系統可以控制發光強度，調節發光模式，實現光與藝術的結合。

。 有利于環境保護。 LED是固態發光體，其抗沖擊，抗沖擊并且不容易破裂。 廢物可以被回收而沒有污染。 光源尺寸小，可以隨意組合。 它很容易開發成輕薄，小型的照明產品，并且易于安裝和維護。

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