论文范文

LED光源技术的应用前景及趋势论文

时间:2022-10-07 18:26:36 论文范文 我要投稿
  • 相关推荐

LED光源技术的应用前景及趋势论文范文

  1、LED光源的介绍 LED(Lighy EmittingDiode),又称发光二极管,它们利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应,可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。

LED光源技术的应用前景及趋势论文范文

  发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光体--晶片的面积10.12mil(1mil=0.0254平方毫米),目前国际上出现大晶片LED,晶片面积达40mil,我国正在积极研究开发大功率的LED路灯。 LED照明光源的主流将是高亮度的白光LED.目前,已商品化的白光LED多是二波长,即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光LED,即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光,它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及LED背光源等市场。

  近几年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展,其发光效率提高了近1000倍,色度方面已实现了可见光波段的所有颜色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出现,使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出,高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后,最伟大的发明之一。

  LED以其固有的特点,如发光效率高、耗电量少、使用寿命长、无屏闪、安全可靠性强、有利于环保、耐震动,响应速度快、冷光源等特点,广泛应用于日常照明、指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域。 1)发光效率高。LED经过几十年的技术改良,其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12~24流明/瓦,荧光灯50~70流明/瓦,钠灯90~140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗。理论上LED发光源光效可达到300流明/瓦,目前,随着政府加大力度支持LED发光源产业,国内许多产家能生产大于120流明/瓦的LED发光管,且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。2)耗电量少。LED单管功率0.03~0.08瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.5~3.5伏,电流15~18毫安,反应速度快,可在高频操作。同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的十分之一,荧光灯管的三分之一。3)使用寿命长。采用电子光场辐射发光,灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达5~10年,可以大大降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。4)安全可靠性强。发热量低,无热辐射,冷光源,可以安全抵摸:能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。5)有利于环保。LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。