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LED用途及介紹

文章來源: 銳進光電

2018-02-02 22:44:12

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關系
眾所周之,可見光光譜的波長范圍為380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,但這七種顏色的光都各自是一種單色光。
例如LED發的紅光的峰值波長為565nm。在可見光的光譜中是沒有白色光的,因為白光不是單色光,而是由多種單色光合成的復合光,正如太陽光是由七種單色光合成的白色光,而彩色電視機中的白色光也是由三基色紅、綠、藍合成。
由此可見,要使LED發出白光,它的光譜特性應包括整個可見的光譜范圍。但要制造這種性能的LED,在工藝條件下是不可能的。根據人們對可見光的研究,人眼睛所能見的白光,至少需兩種光的混合,即二波長發光(藍色光+黃色光)或三波長發光(藍色光+綠色光+紅色光)的模式。上述兩種模式的白光,都需要藍色光,所以攝取藍色光已成為制造白光的關鍵技術,即當前各大LED制造公司追逐的“藍光技術”。國際上掌握“藍光技術”的廠商僅有少數幾家,所以白光LED的推廣應用,尤其是高亮度白光LED在我國的推廣還有一個過程。

光源
對于一般照明,在工藝結構上,白光LED通常采用兩種方法形成,第一種是利用“藍光技術”與熒光粉配合形成白光;第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產生白光器件。第一種方法產生白光的系統如圖1所示,圖中LED GaM芯片發藍光(λp=465nm),它和YAG(釔鋁石榴石)熒光粉封裝在一起,當熒光粉受藍光激發后發出黃色光,結果,藍光和黃光混合形成白光(構成LED的結構如圖2所示)。第二種方法采用不同色光的芯片封裝在一起,通過各色光混合而產生白光。

前景
為了說明白光LED的特點,先看看所用的照明燈光源的狀況。白熾燈和鹵鎢燈,其光視效能為12~24流明/瓦;熒光燈和HID燈的光效為50~120流明/瓦。對白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已達到15流明/瓦,這一指標與一般家用白熾燈相近,而在2000年時,白光LED的光效已達25流明/瓦,這一指標與鹵鎢燈相近。有公司預測,到2005年,LED的光效可達50流明/瓦,到2015年時,LED的光效可望達到150~200流明/瓦。那時的白光LED的工作電流便可達安培級。由此可見開發白光LED作家用照明光源,將成可能的現實。
普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價格便宜,但光效低(燈的熱效應白白耗電),壽命短,維護工作量大,但若用白光LED作照明,不僅光效高,而且壽命長(連續工作時間10000小時以上),幾乎無需維護。
LED光源具有使用低壓電源、耗能少、適用性強、穩定性高、響應時間短、對環境無污染、多色發光等的優點,雖然價格較現有照明器材昂貴,仍被認為是它將不可避免地替代現有照明器件。

LED特點
優點:
LED的內在特征決定了它是最理想的光源去代替傳統的光源,它有著廣泛的用途。

體積小
LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環氧樹脂里面,所以它非常的小,非常的輕。

耗電量低
LED耗電非常低,一般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說:它消耗的電不超過0.1W。

使用壽命長
在恰當的電流和電壓下,LED的使用壽命可達10萬小時

高亮度、低熱量

環保
LED是由無毒的材料作成,不像熒光燈含水銀會造成污染,同時LED也可以回收再利用。
堅固耐用
LED是被完全的封裝在環氧樹脂里面,它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分,這些特點使得LED可以說是不易損壞的。

效果
LED燈最大的優點就是節能環保。光的發光效率達到100流明/瓦以上,普通的白熾燈只能達到40流明/瓦,節能燈也就在70流明/瓦左右徘徊。所以,同樣的瓦數,LED燈效果會比白熾燈和節能燈亮很多。1瓦LED燈亮度相當于2瓦左右的節能燈, 5瓦LED燈1000小時耗電5度,LED燈壽命可以達到5萬小時,LED燈無輻射。
色溫顏色

光源的色溫:
人們用與光源的色溫相等或相近的完全輻射體的絕對溫度來描述光源的色表(人眼直接觀察光源時所看到的顏色)又稱光源的色溫。色溫是以絕對溫度K來表示。不同的色溫會引起人們在情緒上不同的反應,我們一般把光源的色溫分成三類:

暖色光
暖色光的色溫在3300K以下,.暖色光與白熾燈光色相近,紅光成分較多,給人以溫暖、健康、舒適的感覺,適用于家庭、住宅、宿舍、醫院、賓館等場所,或溫度比較低的地方。

暖白光
又叫中間色,它的色溫在3300K-5300K之間。.暖白光光線柔和,使人有愉快、舒適、安詳的感覺,適用于商店、醫院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場所。

冷色光
又叫日光色,它的色溫在5300K以上,光源接近自然光,有明亮的感覺,使人精力集中,適用于辦公室、會議室、教室、繪圖室、設計室、圖書館的閱覽室、展覽櫥窗等場所。

演色性
光源對物體顏色呈現的程度稱為演色性,也就是顏色的逼真的程度,演色性高的光源對顏色的表現較好,我們所看到的顏色 也就較接近自然顏色,演色性
低的光源對顏色的表現較差,我們所看到的顏色偏差也較大。
為何會有演色性高低之分呢?其關鍵在于該光線之分光特性,可見光之波長在380nm至780nm之范圍內,也就是我們在光譜中見到的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫光的范圍,如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例與自然光相近,則我們眼睛所看到的顏色也就較為逼真。
我們一般以顯色指數為表征顯色性。標準顏色在標準光源的輻射下,顯色指數定為100。當色標被試驗光源照射時,顏色在視覺上的失真程度,就是這種光源的顯色指數。顯色指數越大,則失真越少,反之,失真越大,顯色指數就越小。 不同的場所對光源的顯色指數要求是不一樣的。在國際照明協會中一般把顯色指數分成五類:
類別 Ra 適用范圍
1A >90 美術館、博物館及印刷等行業及場所
2B 80—90 家庭、飯館、高級紡織工藝及相近行業
2 60—80 辦公室、學校、室外街道照明
3 40—60 重工業工廠、室外街道照明
4 20—40 室外道路照明及一些要求不高的地方

區別
普通日光燈
日光燈兩端各有一燈絲,燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣,燈管內壁上涂有螢光粉,兩個燈絲之間的氣體導電時發出紫外線,使螢光粉發出柔和的可見光。
日光燈工作特點:燈管開始點燃時需要一個高電壓,正常發光時只允許通過不大的電流,這時燈管兩端的電壓低于電源電壓。

LED日光燈
led日光燈以質優、耐用、節能為主要特點,投射角度調節范圍大,15W的亮度相當于普通40W日光燈。抗高溫、防潮防水、防漏電。 使用電壓有:110V、220V可選,外罩可選玻璃或PC材質。燈頭與普通日光燈一樣。
LED日光燈采用最新的LED光源技術,數位化外觀設計,節電高達70%以上,12W的LED日光燈光強相當于40W的日光燈管(用于鎮流器和啟輝器, 36W的日光燈真正的耗電量為42W至44W)。LED日光燈壽命為普通燈管的10倍以上,幾乎免維護,無須經常更換燈管、鎮流器、啟輝器。綠色環保的半導體電光源,光線柔和,光譜純,有利于使用者的視力保護及身體健康。6000K的冷光源給人視覺上清涼的感受,人性化的照度差異設計,更有助于集中精神,提高效率。

LED日光燈和普通日光燈對比來說,優點如下:
1,節能。2,壽命LED燈長。3,適用性好,因單顆LED的體積小,可以做成任何形狀。4,回應時間短,是ns(納秒)級別的回應時間,而普通燈具是ms(毫秒)級別的回應時間。5,環保,無有害金屬,廢棄物容易回收。6,色彩絢麗,發光色彩純正,光譜范圍窄,并能通過紅綠藍三基色混色成七彩或者白光。
缺點:1,價格貴。2,能普遍做到的光效率和理論光效率還有很大差距。3,能做到的壽命和理論壽命(10w小時)還有很大差距。4,還是有一定的發熱量。5,光衰還可以大幅度縮小。
不過這些缺點都可以通過工藝的改進克服,所以即使LED光源還不能完全取代現有傳統光源,但隨著技術的發展,日后一定是LED的天下。

廣告業中的應用
廣告應用中主要以大字為主。多為為大字插加小型燈源,增加顯示效果。


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