LED照明灯原理.

1、led 照明灯原理图led 照明灯原理图LED是发光二极体(Light Emitting最长达数万Diode, LED)的简称，也被称作发光二极管，这种半导 体组件发展以来一般是作为指示灯、显示板，但目前 随着技术增加，已经能作为光源使用，它不但能够高 效率地直接将电能转化为光能，而且拥有 小时10万小时的使用寿命，同时具备不若传统灯泡 易碎，并能省电，同时拥有环保无汞、体积小、可应 用在低温环境、光源具方向性、造成光害少与色域丰 富等优点。随着白光LED的出现与更多科技的导入，目前在家用电器及笔记本电脑的指示灯、 汽车防雾灯、 室内照明等照明设备日渐蓬勃，LED的应用越来越普 遍。LED的发

2、明在 1955 年时，美国无线电公司( Radio Corporation of America )的 Rubin Braunstein 发现 了砷化鎵(GaAS与及其他半导体合金的红外线放射 作用，而1962年美国通用电气公司(GE的NickHolonyak Jr则开发出可见光的 LEDLED不过，LED 真正的起飞是在1990年代白光LED出现后，才开始渐 渐被重视，而应用面越来越广。LED的发光原理LED是一种可以将电能转化为光能的电将蓝光转化成白子零件，并同时具备二极体的特性，也就是具备一正 极一负极，LED最特别的地方在于只有从正极通电才 是会发光，故一般给予直流电时，LED会稳定地

3、发光, 但如果接上交流电，LED会呈现闪烁的型态，闪亮的 频率依据输入交流电的频率而定。led的发光原理是 外加电压，让电子与电洞在半导体内结合后，将能量 以光的形式释放。目前全球产业所发展出的不同种类 LED能够发出从红外线到蓝之间不同波长的光线，而 业界也有紫色紫外线的LED近年来led最吸引人 的发展是在蓝光LED上涂上萤光粉， 光的白光LED产品。LED之所以被称为世纪新光源， 原因在于LED具备点光源与固态光源的特性，能够节 省能源、高耐震、寿命长、体积小响应快速、并且色 彩饱和度高。LED的顏色:由于随着LED的制造材料不同，产生出来 的光子拥有的能量也不同，故业界透过制造材料来控

4、 制LED发光的波长，进而产生拥有不同光谱与顏色的 各种 LED。全球第一颗LED采用的材料是砷(As)化 鎵(Ga)，工作电压为1.424V，其发出的光线为红外光 谱。之后，业界发展出以磷(P)化鎵(Ga)作为LED的材 料，工作电压为2.261V，发出的光为绿光。业界早期 就透过这2种型态LED所需的材料，调配出从红外线 到绿色光范围内所有波长的LED产品，发展出常见的 红光LED 黄光LED橙光LED等等，这3大类LED 因为使用了鎵、砷、磷 3 种元素，故被称为 3 元素 LED， 而蓝光LED绿光LED与红外光LED则被称为2元素 LED业界后来发展出采用混合铝(Al) 钙(Ca)、

5、銦 (In)和氮(N)共4种元素的4元素LED就能够发出所 有可见光范围与部份紫外线光谱的光线。LED的亮度:在讨论LED产品会看的发光亮度有3种单位，分别是照度单位勒克司(Lux)、光量单位流明(Lumen Im)、发光强度单位烛光(Can die power ；CD）， 3 种单位各自有适合使用的领域，但是在数值 上是互通的。平方公分面积的发光强度。1 CD 表示完全辐射的物体，在白金凝固 点温度下，每六十分之 适合用在主动发光灯具领域，如白热灯泡。面积为 1 与穿透灯具领域，如投影机。1 lm 表示 1 CD 光照射在距离为 1 公分， 平方公分平面上的光量。适合用在反射灯具1 Lux

6、表示指 1 Lm 光量均匀分佈在 1 平方米面积上的照度。适合用在摄影领域。一般而言，单一 LED的发光强度以CD为 单位，并配上视角参数，而LED的发光强度从各位数 mCDiy 5,000mCD不等。厂商在标示 LED单一产品时， 其发光强度规格是说LED在20mA电流下点亮时，最佳 视角上和中心位置上发光强度最大点的发光强度。LED的节能效益基于环保立场以及节约能源诉求， 全球各国政府重视LED与节能灯具带来的经济与节能效益，而厂商也看好这次照明革命的商机而纷纷投入。除了欧盟与美国国会均进行阶段性禁止白炙灯泡的使用 外，目前已经有加拿大宣佈 2010 年全面禁用白炙灯 泡，而美国加州在内的

7、部份州， 也要在 2012 年禁止白 炙灯泡，而澳洲则宣佈在 2010 年全面禁止贩售白炙灯 泡，中国、日本也有LED的奖励方案在规划中。虽然目前市面上已经有另一种节能灯具 产品省电型萤光灯（CFL ,但由于其照明品质仍旧不 够，啟动时间较一般白炙灯泡长，而且不能调整光源 输出亮度，普及度仍不够高。LED则具备更多的节能 效益，并且藉由技术的提昇，亮度已经达到让人满意 的程度，但价格高昂是一大问题，未来随着全球 LED 厂商的量产脚步加快，价格降低后可加速 LED灯具的 普及程度。LED的寿命:般LED的发光寿命很长，产品大多标明为 100,000 小时以上，但事实上半或LED亮LED的亮度是

8、会衰减 的，在运用一段时间后，亮度会衰捡到原本的一 甚至更少。但所幸随着业界技术的进步，减少 度衰减问题的方案很多。在生产过程中，选用如 4 元 素LEC材料能够拥有较久的亮度衰减週期，而厂商使用的 LED 工艺与成品究竟能耐用多久有很大的关係， 配色也是LED厂的生产关键。LED的好LED 的使用寿命，比一般白炙灯泡的 1,000 小时、日光灯具的1万小时，LED使用寿命可达5万 小时，大幅降低灯具替换的成本。这项特性帮助 LED 灯具在价格竞争上，有了将一般灯泡替换成 理由，更可藉由这项优势，让许多原本因经济考量而 不能全天开啟的环境，藉由LED照明让公共或私人场 所更安全。比如说公共停车

9、场、冰箱等等应用范围， 美国最大零售业者威名百货( Wal-Mart )，日前就已 经将该公司的冷冻设备改採省电的 LED产品。LED 较明显的缺点就是散热问题， 不当的散热将导致LED灯具的光度与使用寿命衰减，所幸这 部份藉由新技术的加持，渐渐也有了显着的改善。LED的应用:除了我们熟知的各种电子产品上面的LED指示灯外，LED屏幕、LED照明、液晶屏幕用的LED 背光源、手机上按键的LED背光、新世代的OLED屏 幕、PLED屏幕等等各式各样关于LED的应用正逐渐稳 定的发展中，部份领域的LED应用因为市场发展趋于成熟，普及的速度开始加快，也无形中创造出惊人的 商机。、Laminar 、O

10、sram、Lumiled目前高亮度白光LED光源，是目前美欧日 LED大厂竞相研发的重点，预估到了 2011年后，LED 将在一般照明市场中大规模普及。虽然亚洲在 2006 年高亮度的生产规模占全球 76市佔率，不过白光 LED光源专利为日本的日亚化（Nichia ）和T.G.、美 国的Cree以及欧洲的Philips Lumileds禾R Osram五 大厂所掌握；中游模组虽无标准规格，但仍为国际大 厂包括 National 、 Laminar、 Osram、 Lumiled、 Vishay 所主导；美国与日本也开始积极制订照明应用器具安 规及能源标准。LED 现阶段最大的应用是手机按键的背

11、 光源，各种电子展品的指示灯，而最近应用在广告看 板的大型LED屏幕，还有应用在液晶屏幕的背光源也 越来越受到瞩目，LED的应用面日趋广泛。预估在2007 下半年可以看到更多LED产品的问世，而2008年LED 照明产品能够进一步地下降到部份消费者能接受的程 度，未来的发展端看各国政府积极应用 LED于公共事 业的速度，可望加速LED价格的下滑，当消费者采用的程度也提高，届时产生的经济效益与节能效益很可 观。LED 是通电时可发光的半导体材料制成 的发光元件，材料使用 III- V 族化学元素(如：磷化 鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等),发光原理是将电能转换 为光，也就是对化合物半导体施加电流，透过电子与 电洞的结合，过剩的能量会以光的形式释出，达成发 光的效果，属于冷性发光。LED 最大的特点在于：无须暖灯时间电脑、交通号