合仑科技led基础知识

led 百科名片　　英文单词的缩写，主要含义：led = light emitting diode，发光二，是一种能够将电能为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光；led = large electronic d**play，大型电子展示；led = lupus erythematosus d**seminatus，播散性红斑狼疮，一种慢性、特发性自身免疫病；led是lead的过去式和过去分词，意为“领导，带领”；俄罗斯pulkovo机场的iata代码。本词条主要介绍发光二极管。　　基本信息　　led应用　　led优点一、体积小　　二、耗电量低　　三、使用寿命长　　四、高亮度、低热量　　五、环保　　六、坚固耐用　　照明术语　　led 发展　　led的发光原理　　led的调光控制　　运作参数和效率　　led上拉电阻**控制系统　　led分类　　led应用于路灯有先天优势和劣势　　led应用的相关产品 基本信息　　led应用　　led优点 一、体积小　　二、耗电量低　　三、使用寿命长　　四、高亮度、低热量　　五、环保　　六、坚固耐用　　照明术语　　led 发展　　led的发光原理　　led的调光控制　　运作参数和效率　　led上拉电阻　　**控制系统led分类led应用于路灯有先天优势和劣势led应用的相关产品　　基本信息　　led（light emitting diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。led的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附三丰led在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是p型[1]半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是n型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“p-n结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向p区，在p区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是led发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成p-n结材料的禁带宽度决定的。2.5米宽耐力板已由正成企业安装调试成功！大大改善采光效果　　led应用　　鉴于led 的自身优势，目前主要应用于以下几大方面： (1) 显示屏、交通讯号显示光源的应用led 灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点，广泛应用于各种室内、户外显示屏，分为全色、三色和单色显示屏，全**有100 多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色led, 因为采用led 信号灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号灯正在逐步更新换代，而且推广速度快，市场需求量很大，是个很好的市场机会。 (2) 汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短，需要经常更换。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯。由于led响应速度快, 可以及早提醒司机刹车，减少汽车追尾事故，在发达**，使用led 制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件，美国hp 公司在1996年三种颜色的led灯推出的led 汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外，在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源，都可用超高亮度发光灯来担当，所以均在逐步采用led 显示。我国汽车工业正处于大发展时期，是推广超高亮度led 的极好时机。近几年内会形成年产10亿元的产值，5 年内会形成每年30 亿元的产值。 (3) led 背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目，led 作为lcd 背光源应用，具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点， 已广泛应用于电子手表、手机、bp 机、电子计算器和刷卡机上，随着便携电子产品日趋小型化，led 背光源更具优势，因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展。led 是手机关键器件，一部普通手机或**约需使用10 只led 器件，而一部彩屏和带有照相功能的手机则需要使用约20 只led 器件。现阶段手机背光源用量非常大，一年要用35 亿只led 芯片。目前我国手机生产量很大，而且大部分led 背光源还是进口的，对于国产led 产品来说，这是个极好的市场机会。 (4)led 照明光源早期的产品发光效率低，光强一般只能达到几个到几十个mcd，适用在室内场合，在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用。目前直接目标是led 光源替代白炽灯和荧光灯，这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。日本为节约能源，正在计划替代白炽灯的发光二极管项目( 称为" 照亮日本") ，头五年的预算为50 亿日元，如果led 替代半数的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于60 亿升原油的能源, 相当于五个1.35 ×106kw 核电站的发电量，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生，改善人们生活居住的环境。我国也于2004 年投资50 亿大力发展节能环保的半导体照明计划[4]。 (5) 其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋，走路时内置的led 会闪烁发光，仅温州地区一年要用5 亿只发光二极管；利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯，据国内正在投产的制造商介绍, 该公司已有少量保健牙刷上市，预计批量生产时每年需要3 亿只发光灯；正在流行的led 圣诞灯，由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性，近期在**等东南亚地区销势强劲，受到人们普遍的欢迎，正在威胁和替代现有电泡的圣诞市场。 （6）家用室内照明的led产品越来受人欢迎，led筒灯，led天花灯，led日光灯，led光纤灯已悄悄地进入家庭！　　[编辑本段]led优点　　led的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。　　一、体积小　　led基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。　　二、耗电量低　　led耗电相当低，一般来说led的工作电压是2-3.6v。工作电流是0.02-0.03a。这就是说：它消耗的电能不超过0.1w。　　三、使用寿命长　　在恰当的电流和电压下，led的使用寿命可达10万小时。　　四、高亮度、低热量　　led使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。　　五、环保　　led是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时led也可以回收再利用。　　六、坚固耐用　　led是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得led可以说是不易损坏的。led灯高节能：节能能源无污染即为环保。直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。 寿命长：led光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。 多变幻：led光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256＝16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。 利环保：环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。 高新尖：与传统光源单调的发光效果相比，led光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程，无限升级，灵活多变的特点。　　照明术语　　波长：光的色彩强弱是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。能见到的光的波长，范围在380至780nm之间。单位：纳米（nm） 亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度。单位：尼特（nit） 光强：指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。单位：烛光（cd） 光通量：光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量（φ）。单位：流明（lm） 光效：光源发出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源节能的重要指标。单位：每瓦流明（lm/w）。 显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度。通常叫做"显色指数"。单位：ra。 色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。单位：开尔文（k）。 眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。 同步性：两个或两个以上led灯在不规定时间内能正常按程序设定的同步方式运行，同步性是led灯实现协调变化的基本要求。 防护等级：ip防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。　　led 发展　　**的发展可分为以下几个阶段：第一阶段为1990年到1995年要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片，主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。 第二阶段是1995年到1999年，出现了64级、256级灰度的双基**屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将**提升到了一个新的台阶。**控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。 第三阶段从1999年开始，红、纯绿、纯蓝led管大量涌入**，同时国内企业进行了深入的研发工作，使用红、绿、蓝三原色led生产的全彩色显示屏被广泛应用，大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所，从而将国内的大屏幕带入全彩时代。 随着led原材料市场的迅猛发展，表面贴装器件从2001年面世，主要用在室内全彩屏，并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性，可随意调整的点间距，被不同价位需求者所接受，在短短两年多时间内，产品销售额已超过3亿元，表面贴装全彩色**应用市场进入新世纪。为了适应2008年奥运会的“瘦身”计划，利亚德开发了表面贴装双基色显示屏，大量用于训练馆和比赛计时计分系统。在奥运场馆全彩屏方面，为紧缩投资，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奥运期间可作为实况转播工具，赛事结束后可用于租赁，作为演出、**政策发布等公共场合应用工具，通过这种方式可尽快收回成本。 就市场而言，**加入wto、北京申奥成功等，成为**产业发展的新契机。国内**市场保持持续增长，目前在国内市场上，国产**的市场占有率近95%。国际上**的市场容量预计以每年30%的速度在增长。 **的主要制造厂商集中在日本、北美等地，我国led制造厂商出口的份额在其中微不足道。据不完全统计，世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏，其中产品齐全，规模较大的公司约有30家左右。　　led的发光原理　　发光二极管是由ⅲ-ⅳ族化合物，如gaas（**）、gap（磷化镓）、gaasp（磷**）等半导体制成的，其核心是pn结。因此它具有一般p-n结的i-n特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由n区注入p区，空穴由p区注入n区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。 假设发光是在p区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近pn结面数μm以内产生。 理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度eg有关，即 20210311