一, LED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理 50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識,第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年.LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫,它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料,置于一個有引線的架子上,然后四周用環(huán)氧樹脂密封,起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用,所以LED的抗震性能好. LED結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層,稱為p-n結(jié).在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能.PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光.這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED. 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強(qiáng)弱與電流有關(guān). 二,LED光源的特點(diǎn) 1. 電壓:LED使用低壓電源,供電電壓在6-24V之間,根據(jù)產(chǎn)品不同而異,所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場所. 2. 效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少80% 3. 適用性:很小,每個單元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環(huán)境 4. 穩(wěn)定性:10萬小時,光衰為初始的50% 5. 響應(yīng)時間:其白熾燈的響應(yīng)時間為毫秒級,LED燈的響應(yīng)時間為納秒級 6. 對環(huán)境污染:無有害金屬汞 7. 顏色:改變電流可以變色,發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法,調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙,實現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光.如小電流時為紅色的LED,隨著電流的增加,可以依次變?yōu)槌壬S色,最后為綠色 8. 價格:LED的價格比較昂貴,較之于白熾燈,幾只LED的價格就可以與一只白熾燈的價格相當(dāng),而通常每組信號燈需由上300~500只二極管構(gòu)成. 三,單色光LED的種類及其發(fā)展歷史 最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初.當(dāng)時所用的材料是GaAsP,發(fā)紅光(λp=650nm),在驅(qū)動電流為20毫安時,光通量只有千分之幾個流明,相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦. 70年代中期,引入元素In和N,使LED產(chǎn)生綠光(λp=555nm),黃光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦. 到了80年代初,出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源,使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦. 90年代初,發(fā)紅光,黃光的GaAlInP和發(fā)綠,藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功,使LED的光效得到大幅度的提高.在2000年,前者做成的LED在紅,橙區(qū)(λp=615nm)的光效達(dá)到100流明/瓦,而后者制成的LED在綠色區(qū)域(λp=530nm)的光效可以達(dá)到50流明/瓦. 四,單色光LED的應(yīng)用 最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是采用長壽命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產(chǎn)生2000流明的白光.經(jīng)紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光.而在新設(shè)計的燈中,Lumileds公司采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內(nèi),共耗電14瓦,即可產(chǎn)生同樣的光效. 汽車信號燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域.1987年,我國開始在汽車上安裝高位剎車燈,由于LED響應(yīng)速度快(納秒級),可以及早讓尾隨車輛的司機(jī)知道行駛狀況,減少汽車追尾事故的發(fā)生. 另外,LED燈在室外紅,綠,藍(lán)全彩顯示屏,匙扣式微型電筒等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用. 五,白光LED的開發(fā) :對于一般照明而言,人們更需要白色的光源.1998年發(fā)白光的LED開發(fā)成功.這種LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成.GaN芯片發(fā)藍(lán)光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光發(fā)射,峰值550nm.藍(lán)光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm. LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收,另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合,可以得到得白光.現(xiàn)在,對于InGaN/YAG白色LED,通過改變YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光. 在LED業(yè)者中,日亞化學(xué)是最早運(yùn)用上述技術(shù)工藝研發(fā)出不同波長的高亮度LED,以及藍(lán)紫光半導(dǎo)體激光(Laser Diode;LD),是業(yè)界握有藍(lán)光LED專利權(quán)的重量級業(yè)者.在日亞化學(xué)取得蘭色LED生產(chǎn)及電極構(gòu)造等眾多基本專利后,堅持不對外提供授權(quán),僅采自行生產(chǎn)策略,意圖獨(dú)占市場,使得藍(lán)光LED價格高昂.但其他已具備生產(chǎn)能力的業(yè)者相當(dāng)不以為然,部分日系LED業(yè)者認(rèn)為,日亞化工的策略,將使日本在藍(lán)光及白光LED競爭中,逐步被歐美及其他國家的LED業(yè)者搶得先機(jī),屆時將對整體日本LED產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重傷害.因此許多業(yè)者便千方百計進(jìn)行藍(lán)光LED的研發(fā)生產(chǎn).目前除日亞化學(xué)和住友電工外,還有豐田合成,羅沐,東芝和夏普,美商Cree,全球3大照明廠奇異,飛利浦,歐司朗以及HP,Siemens, Research,EMCORE等都投入了該產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn),對促進(jìn)白光LED產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。
一、LED燈具的特性:?
LED燈珠是屬于發(fā)光二極管的一種,能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體,它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理,而采用電場發(fā)光。LED燈具可采用直流DC220V電壓,不需要啟輝器和鎮(zhèn)流器。啟動時間短,無閃頻。?LED燈具的主要特點(diǎn)為:
①新型綠色環(huán)保光源:LED運(yùn)用冷光源,眩光小,無輻射,使用中不產(chǎn)生有害物質(zhì)。LED的工作電壓低,采用直流驅(qū)動方式,超低功耗(單管0.03~0.06W),電光功率轉(zhuǎn)換接近100%,在相同照明效果下比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。LED的環(huán)保效益更佳,光譜中沒有紫外線和紅外線,而且廢棄物可回收,沒有污染,不含汞元素,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。
②壽命長:LED為固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,抗震動,燈體內(nèi)也沒有松動的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn),使用壽命可達(dá)6萬~10萬小時,是傳統(tǒng)光源使用壽命的10倍以上。LED性能穩(wěn)定,可在-30~+50oC環(huán)境下正常工作。
③多變換:LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理,在計算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產(chǎn)生256X256X256(即16777216)種顏色,形成不同光色的組合。LED組合的光色變化多端,可實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。
④高新技術(shù):與傳統(tǒng)光源的發(fā)光效果相比,LED光源是低壓微電子產(chǎn)品,成功地融合了計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)和嵌入式控制技術(shù)等。傳統(tǒng)LED燈中使用的芯片尺寸為0.25mmX0.25nm,而照明用LED的尺寸一般都要在1.0mmX1.0mm以上。LED裸片成型的工作臺式結(jié)構(gòu)、倒金字塔結(jié)構(gòu)和倒裝芯片設(shè)計能夠改善其發(fā)光效率,從而發(fā)出更多的光。LED封裝設(shè)計方面的革新包括高傳導(dǎo)率金屬塊基底、倒裝芯片設(shè)計和裸盤澆鑄式引線框等,采用這些方法都能設(shè)計出高功率、低熱阻的器件,而且這些器件的照度比傳統(tǒng)LED產(chǎn)品的照度更大。
二、LED燈具產(chǎn)品主要參數(shù):? ????
光通量(單位:LM)、顯色指數(shù)(單位:Ra)?、色溫(單位: K)、功率因素(單位:PF)、散熱能力?
①光通量:主要指產(chǎn)品的亮度,燈具通過消耗電能而發(fā)出光能,光通量越大、發(fā)出的光能越多。因此它是表征光源發(fā)光能力的指標(biāo),當(dāng)兩盞燈功耗相同時,光通量越大,燈具越好。一般的LED燈具及時能達(dá)到90-110LM/W?好的燈具甚至能達(dá)到120-150LM/W。(傳統(tǒng)白熾燈?10-15LM/W??節(jié)能燈30-65LM/W)?
②顯色指數(shù):顯色指數(shù)指對一個顏色的再現(xiàn)能力。顯色指數(shù)越高,顏色越正。通過與同色溫的參考或基準(zhǔn)光源(白熾燈或畫光)下物體外觀顏色的比較。還原物體本真色彩的百分比,能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來的顏色需使用顯色指數(shù)高的光源,其數(shù)值接近100,顯色性最好。白熾燈97-100??LED燈85-12
③色溫:指光發(fā)出的顏色,色溫越高發(fā)的光偏藍(lán),色溫越低。發(fā)的光偏紅。是以太陽光為參照標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)的色溫有3種。?暖光(黃光)2700-3500K??代表符號:RN。中性白?4300-5000K?代表符合:RZ?白光(冷白)5800-6500K?代表符號:RR。??
具體色溫圖表如下:
④功率因素:及電源轉(zhuǎn)換光源的功率補(bǔ)償。功率因素的大小取決于驅(qū)動電源的功率因素。功率因素越大,轉(zhuǎn)換效率越好? ?
⑤散熱能力:?LED產(chǎn)品的散熱能力直接影響到產(chǎn)品的使用壽命,光衰率等。功率越高的產(chǎn)品和點(diǎn)亮?xí)r間越長的產(chǎn)品對散熱的要求越高。常規(guī)的LED產(chǎn)品會使用金屬外殼加內(nèi)置或外置散熱片為燈具散熱。
三、LED產(chǎn)品與傳統(tǒng)白熾燈、節(jié)能燈省電節(jié)能對比? ???
假設(shè)一場所或一家庭滿足其照明需要的總亮度要求是: 900-1200LM*10
LED產(chǎn)品和小常識 LED(Light-Emitting-Diode中文意思為發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體,它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理,而采用電場發(fā)光。
據(jù)分析,LED的特點(diǎn)非常明顯,壽命長、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發(fā)光效率可超過150lm/W(2010年)。
將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進(jìn)行對比,結(jié)果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/W,壽命小于2000小時,螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96lm/W,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED光效可以超過150lm/W,壽命可大于100000小時。有人還預(yù)測,未來的LED壽命上限將無窮大。
大功率,指發(fā)光功率大,一般指0.5W,1W 3W 5W或更高的。光強(qiáng)與流明是比小功率大,但同樣散熱也很大,現(xiàn)在大功率都是單顆應(yīng)用,加很大的散熱片。
小功率一般是0.06W左右的。現(xiàn)在LED手電一般是用小功率用的,光散不散,取決于LED的發(fā)光角度,有大角度小角度之分,小角度不散,大角度才散。
市面上的手電筒一般是用草帽頭做的。效果很好。
現(xiàn)在就擔(dān)心有些廠家不重質(zhì)量,拿的次品LED做電筒,用不了多久就有死燈。 LED的亮度是跟LED的發(fā)光角度有必然關(guān)系的,LED的角度越小它的亮度越高,沒有什么超亮不超亮的,那是騙小孩的,如果是質(zhì)量好的LED不管是哪家LED廠家生產(chǎn)的大家的亮度都差不多的,只是生產(chǎn)工藝不一樣,使用壽命略有不同,因為大家用的都是那幾家國外的LED芯片.如果是5MM的LED180度角的白光的亮度只有幾百M(fèi)CD,如果是15度角的亮度就要去到一萬多兩萬MCD的亮度了,亮度相差好幾十倍了,如果是用于照明用的,在戶外最好是用大功率的LED了,亮度就更高了,單個功率有1W,3W,5W,還有的是用多個大功率組合成一個大功率的LED,功率去到幾百都有. 色溫和亮度沒關(guān)系,而亮度和流明值有關(guān) 來看幾個概念: 光通量(lm) 由于人眼對不同波長的電磁波具有不同的靈敏度,我們不能直接用光源的輻射功率或輻射通量來衡量光能量,必須采用以人眼對光的感覺量為基準(zhǔn)的單位----光通量來衡量。
光通量用符號Φ表示,單位為流明(lm)。 發(fā)光強(qiáng)度(cd) 光通量是說明某一光源向四周空間發(fā)射出的總光能量。
不同光源發(fā)出的光通量在空間的分布是不同的。發(fā)光強(qiáng)度的單位為坎德拉,符號為cd,它表示光源在某單位球面度立體角(該物體表面對點(diǎn)光源形成的角)內(nèi)發(fā)射出的光通量。
1 cd = 1 lm/1 sr (sr:立體角的球面度單位)。 亮度(cd/m2) 亮度是表示眼睛從某一方向所看到物體發(fā)射光的強(qiáng)度。
單位為坎德拉/平方米[cd/m2],符號為L,表明發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量,它等于1平方米表面上發(fā)出1坎德拉的發(fā)光強(qiáng)度。 色溫 ( Color Temperature ) 當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的溫度就稱為該光源的色溫,用絕對溫度K表示。
當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色接近時,黑體的溫度就稱為該光源的相關(guān)色溫。 LED的優(yōu)缺點(diǎn): (一)LED優(yōu)點(diǎn) LED的內(nèi)在特征決定了它具有很多優(yōu)點(diǎn),諸如: 一、體積小 LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面,所以它非常小,非常輕。
二、耗電量低 LED耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動,超低功耗(單管0.03-0.06瓦),電光功率轉(zhuǎn)換接近100%。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,它消耗的電能不超過0.1W,相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。
三、使用壽命長 有人稱LED光源為長壽燈。它為固體冷光源,環(huán)氧樹脂封裝,燈體內(nèi)也沒有松動的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn),在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢褂脡勖蛇_(dá)6萬到10萬小時,比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。
四、高亮度、低熱量 LED使用冷發(fā)光技術(shù),發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。 五、環(huán)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。
光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,眩光小,冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源 六、堅固耐用 LED被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面,比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內(nèi)也沒有松動的部分,使得LED不易損壞。
LED燈 七、多變幻 LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理,在計算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產(chǎn)生256*256*256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。 八、技術(shù)先進(jìn) 與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比,LED光源是低壓微電子產(chǎn)品。
它成功融合了計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等,所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品,是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù),具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點(diǎn)。 (二)LED缺點(diǎn) LED發(fā)光二極管已被全球公認(rèn)為最高效的人造照明技術(shù)。
雖然國內(nèi)還有不少人在商家誤導(dǎo)下認(rèn)為LED是用來替代LCD液晶的顯示技術(shù),但實際上這種高能效照明技術(shù)從上世紀(jì)六七十年代就已經(jīng)開始應(yīng)用,。
MOCVD金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition,簡稱 MOCVD),1968年由美國洛克威爾公司提出來的一項制備化合物半導(dǎo)體單品薄膜的新技術(shù)。
該設(shè)備集精密機(jī)械、半導(dǎo)體材料、真空電子、流體力學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、電腦多學(xué)科為一體,是一種自動化程度高、價格昂貴、技術(shù)集成度高的尖端光電子專用設(shè)備,主要用于GaN(氮化鎵)系半導(dǎo)體材料的外延生長和藍(lán)色、綠色或紫外發(fā)光二極體芯片的制造,也是光電子行業(yè)最有發(fā)展前途的專用設(shè)備之一。 LED芯片產(chǎn)生前的LED外延片生長的基本原理是:在一塊加熱至適當(dāng)溫度的襯底基片(主要有藍(lán)寶石和、SiC、Si)上,氣態(tài)物質(zhì)InGaAlP有控制的輸送到襯底表面,生長出特定單晶薄膜。
目前LED外延片生長技術(shù)主要采用有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積(MOCVD)方法。 外延片技術(shù)的成功需要具備以下三個條件: 1.對設(shè)備的精確掌握。
MOVCD由于各項成本很高,保養(yǎng)周期以及配件的準(zhǔn)備充分都很重要。 2.外延原理的掌握,材料的成長需要具備物理、材料學(xué)和分析技術(shù)三項基本功夫,能掌握這些,材料的生長就可具備一定的能力。
3.持之以恒的實驗精神,外延結(jié)果需要恒心的等待,因為除了基本的分析外,結(jié)果的觀察與紀(jì)錄,做成LED芯片結(jié)果的分析,都需要耐心與恒心。 LED芯片的生產(chǎn)過程LED外延片的生產(chǎn)制作過程比較復(fù)雜: 1.展完外延片后在每張外延片隨意抽取九點(diǎn)做測試。
符合要求的為良品,其他為不良品(電壓偏差很大,波長偏短或偏長等)。 2.良品的外延片要做電極(P極,N極)。
接下來就用鐳射切割外延片,然后100%分撿,根據(jù)不同的電壓,波長,亮度進(jìn)行全自動化分檢,形成LED芯片(方片)。 3.最后還要進(jìn)行目測,把有缺陷或者電極有磨損的分撿出來,這些就是后面的散晶。
此時在藍(lán)膜上有不符合出貨要求的芯片,這些就成了邊片或毛片等。不良品的外延片,一般不用來做方片,就直接做電極(P極,N極),也不用做分檢,這些就是目前市場上的LED大圓片。
LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件,它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。
LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負(fù)極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導(dǎo)體,在它里面空穴占主導(dǎo)地位,另一端是N型半導(dǎo)體,在這邊主要是電子。
但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候,它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合,然后就會以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光的原理。
而光的波長決定光的顏色,是由形成P-N結(jié)材料決定的。 LED(Light-Emitting-Diode中文意思為發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體,它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理,而采用電場發(fā)光。
據(jù)分析,LED的特點(diǎn)非常明顯,壽命長、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發(fā)光效率可超過150lm/W(2010年)。
將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進(jìn)行對比,結(jié)果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/W,壽命小于2000小時,螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96lm/W,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED光效理論上可以超過150lm/W,壽命可大于100000小時。有人還預(yù)測,未來的LED壽命上限將無窮大。
然而,LED燈的工作原理使得在大功率LED照明行業(yè)里散熱問題變得非常突出,許多LED照明方案不夠重視散熱,或者是技術(shù)水平有限,所以目前量產(chǎn)的大功率LED燈普遍存在實際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如理論值,性價比高于傳統(tǒng)燈具的尷尬情況。為了提高LED燈具的使用壽命,真正做到適合商業(yè)化的量產(chǎn),LED照明行業(yè)正在獨(dú)立或者和專業(yè)的導(dǎo)熱材料供應(yīng)商合作加緊研制新型導(dǎo)熱材料,比如導(dǎo)熱塑料等等。
大功率,一般指大于0.65W,這一點(diǎn)不同公司內(nèi)部也會有不同的標(biāo)準(zhǔn),因為目前在大功率LED領(lǐng)域還沒有形成大家一致認(rèn)可的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。光強(qiáng)與流明比小功率大,但同樣散熱也很大,現(xiàn)在大功率大多是單顆應(yīng)用,加上有效散熱面積很大的散熱片,也出現(xiàn)了集成在一起的LED燈矩陣,但是散熱效果不是很好。
小功率一般是0.06W左右的。現(xiàn)在LED手電一般是用小功率用的,光散不散,取決于LED的發(fā)光角度,有大角度小角度之分,小角度不散,大角度才散。
市面上的手電筒一般是用草帽頭做的。效果很好。
現(xiàn)在就擔(dān)心有些廠家不重質(zhì)量,拿的次品LED做電筒,用不了多久就有死燈。 LED的亮度是跟LED的發(fā)光角度有必然關(guān)系的,LED的角度越小它的亮度越高,沒有什么超亮不超亮的,那是騙小孩的,如果是質(zhì)量好的LED不管是哪家LED廠家生產(chǎn)的大家的亮度都差不多的,只是生產(chǎn)工藝不一樣,使用壽命略有不同,因為大家用的都是那幾家國外的LED芯片.如果是5MM的LED180度角的白光的亮度只有幾百M(fèi)CD,如果是15度角的亮度就要去到一萬多兩萬MCD的亮度了,亮度相差好幾十倍了,如果是用于照明用的,在戶外最好是用大功率的LED了,亮度就更高了,單個功率有1W,3W,5W,還有的是用多個大功率組合成一個大功率的LED,功率去到幾百都有. 色溫和亮度沒關(guān)系,而亮度和流明值有關(guān) 來看幾個相關(guān)概念: 光通量(lm) 由于人眼對不同波長的電磁波具有不同的靈敏度,我們不能直接用光源的輻射功率或輻射通量來衡量光能量,必須采用以人眼對光的感覺量為基準(zhǔn)的單位----光通量來衡量。
光通量用符號Φ表示,單位為流明(lm)。 發(fā)光強(qiáng)度(cd) 光通量是說明某一光源向四周空間發(fā)射出的總光能量。
不同光源發(fā)出的光通量在空間的分布是不同的。發(fā)光強(qiáng)度的單位為坎德拉,符號為cd,它表示光源在某單位球面度立體角(該物體表面對點(diǎn)光源形成的角)內(nèi)發(fā)射出的光通量。
1 cd = 1 lm/1 sr (sr:立體角的球面度單位)。 亮度(cd/m2) 亮度是表示眼睛從某一方向所看到物體發(fā)射光的強(qiáng)度。
單位為坎德拉/平方米[cd/m2],符號為L,表明發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量,它等于1平方米表面上發(fā)出1坎德拉的發(fā)光強(qiáng)度。 色溫 ( Color Temperature ) 當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的溫度就稱為該光源的色溫,用絕對溫度K(開爾文,開氏度 = 攝氏度 + 273.15 )表示。
顯色性(Color rendering property) 原則上,人造光線應(yīng)與自然光線相同,使人的肉眼能正確辨別事物的顏色,當(dāng)然,這要根據(jù)照明的位置和目的而定。 光源對于物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性。
通常叫做"顯色指數(shù)"(Ra)。顯色性是指事物的真實顏色(其自身的色澤)與某一標(biāo)準(zhǔn)光源下所顯示的顏色關(guān)系。
Ra值的確定,是將DIN6169標(biāo)準(zhǔn)中定義的8種測試顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源和被測試光源下做比較,色差越小則表明被測光源顏色的顯色性越好。 Ra值為100的光源表示,事物在其燈光下顯示出來的顏色與在標(biāo)準(zhǔn)光源下一致。
編輯本段基本信息。
LED其實是個新起的行業(yè),如果你要做好銷售,最好先去車間,看看你是做什么類型的產(chǎn)品的,比方說LED芯片或者LED光源或LED成品燈具,如果你是做芯片,最好是拿本書天天看,了解LED的特性和你公司產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn),如果你是做成品那么你最好先去車間,這個最主要是組裝,電子元器件的基本認(rèn)識還是要的,LED因為人民對它的認(rèn)識還不是那么的多,所以你有技術(shù)基礎(chǔ)的話,做起銷售來就相對的簡單,因為你可以跟客戶說一些他不是很明白的技術(shù)知識,你教他了,客戶就會信任你,尤其是在下面做經(jīng)銷的,那么你的銷售就會有成績了,做業(yè)務(wù)還是要慢慢來的,任何業(yè)務(wù)都是一樣的。
LED,故名思義,是發(fā)光二極體之英文縮寫.
主要封裝形式:
LAMP(直插件,有2PIN,3PIN,4PIN) 食人魚(4PIN),DISPLAY(七段數(shù)碼型和點(diǎn)矩陣),SMD LED(貼片) ,POWER LED(大功率,有鋁銅板散熱,采用共晶焊接,覆晶封裝等形式)
其主要性能參數(shù)為:
IV:發(fā)光強(qiáng)度,計量單位是坎德拉,mcd.其數(shù)值越大,表示LED發(fā)光越亮.通常在允許條件內(nèi),電流越大,發(fā)光越亮.
VF:驅(qū)動LED之順向電厭,一般來講,紅光在1.75--2.0V,黃綠1.9-2.2V,綠3.0-3.4V藍(lán)3.0-3.4V,黃1.9--2.0V,白光是由藍(lán)光+YAG熒光粉復(fù)合而成的,故白光電厭也在3.0-3.4V,小功率mW級別的LED超過了此種類范圍的電壓,皆屬不正常.產(chǎn)生此類問題的原因主要是:LED晶圓在磊晶制程中產(chǎn)生的一些不良(歐姆接觸),而在LED CHIP分選時,廠家往往會將磊晶片四周的CHIP與一些從磊晶中正中央的一些VF不良品放入一個BIN,這些BIN內(nèi)的CHIP之VF,就比上述電壓要高或要低.采用VF不良的LED會給產(chǎn)品組裝帶來麻煩,壽命及產(chǎn)品一致性均會有影響.
WLD(HUE)發(fā)射波長:它會分為主波長及峰值波長,是直接反應(yīng)光的顏色的標(biāo)量.紅光一般分布在620-660nm,黃綠568-578nm,黃光585-595nm,藍(lán)光455-475nm,綠光515-530nm.白光是復(fù)合光,且處於CIE1931近正中心,不方便以波長數(shù)值來體現(xiàn),行業(yè)一般用色度坐標(biāo)來標(biāo)示白光的光色.同一色系的LED,波長數(shù)值差別越小,表示發(fā)光顏色越相近,也就是產(chǎn)品一致性較好.
IF:順向工作電流.它是標(biāo)示LED正常正作電流的參量值.小功率級別的LED一般行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是20mA.,也有極個別的需要5mA&10mA,不過此種芯片較貴.行業(yè)一般采用原20mA驅(qū)動的LED用5mA來驅(qū)動.我所接觸的驅(qū)動電路,一般皆用脈沖數(shù)字電路來點(diǎn)亮LED,通常用大占空比,窄脈沖來點(diǎn)亮,只要有效電流不超過20mA就OK了.
VR:逆向電壓,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5V或者6V.
IR:在5V或6V的反向電壓下,反向電流值,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是20uA以下.
半光強(qiáng)角度:它的定義為從LED正中央到側(cè)面時,中心光強(qiáng)衰減一半時的立體角度值,它可以參考LED發(fā)光的有效可視角度.
LED量測數(shù)值之差異:由於各國對LED的量測工具研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不一,均可造成測得數(shù)據(jù)之差異,當(dāng)前國際比較通行是采購IS的測試標(biāo)準(zhǔn),臺灣采用仿IS的測試系統(tǒng)T650(長裕).
補(bǔ)充:全球LED大廠分布
日本大廠:日亞化學(xué),豐田合成,ROHM(封裝),西鐵城(封裝)
歐美大廠:OSRAM,安捷倫科技,HP,CREE ,流明公司等
臺灣大廠:光寶,光臺,億光,宏齊,佰鴻,李洲科技,立基,光磊,國聯(lián),佳光,光鼎,廣鎵,晶元,鼎元,恒諾微電子,華上等.
由於可從藍(lán)光復(fù)合二基白光,為人類帶來全新理念的照明光源,現(xiàn)全世界都在投入HI-POWER LED的研發(fā)與應(yīng)用.通常他們從芯片設(shè)計到電源管理,都做出與mW級不同的設(shè)計.例如白光的大功率1W的VF值就比小功率的要高好多,一般正常范圍是3.7-4.2V.芯片的電極設(shè)計也不一樣,使臺面的電流更加均勻被結(jié)面吸收,使芯片正常工作.
LED其實是個新起的行業(yè),如果你要做好銷售,最好先去車間,看看你是做什么類型的產(chǎn)品的,比方說LED芯片或者LED光源或LED成品燈具,如果你是做芯片,最好是拿本書天天看,了解LED的特性和你公司產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn),如果你是做成品那么你最好先去車間,這個最主要是組裝,電子元器件的基本認(rèn)識還是要的,LED因為人民對它的認(rèn)識還不是那么的多,所以你有技術(shù)基礎(chǔ)的話,做起銷售來就相對的簡單,因為你可以跟客戶說一些他不是很明白的技術(shù)知識,你教他了,客戶就會信任你,尤其是在下面做經(jīng)銷的,那么你的銷售就會有成績了,做業(yè)務(wù)還是要慢慢來的,任何業(yè)務(wù)都是一樣的。
LED模組就是把LED(發(fā)光二極管)按一定規(guī)則排列在一起再封裝起來,加上一些防水處理組成的產(chǎn)品。
LED模組是LED產(chǎn)品中應(yīng)用比較廣的產(chǎn)品,在結(jié)構(gòu)方面和電子方面也存在很大的差異.簡單的就是用一個裝有LED的線路板和外殼就成了一個LED模組,復(fù)雜的就加上一些控制,恒流源和相關(guān)的散熱處理使LED壽命和發(fā)光強(qiáng)度更好。 主要用于展示廣告字體(壓克力、吸塑)和標(biāo)識的夜間效果,它以文字或標(biāo)識為媒介,安裝在樓宇頂部或墻面,既能表現(xiàn)標(biāo)識白天效果,又能利用LED作為發(fā)光光源,在夜間表現(xiàn)出另外一種效果,再配以LED照明應(yīng)用控制系統(tǒng),對文字或標(biāo)識進(jìn)行動態(tài)視頻控制,在一些娛樂氣氛較濃的場所,LED光源模組已經(jīng)成了企業(yè)展示自我形象的最重要的選擇之一 現(xiàn)在我們主要對LED模組的參數(shù)進(jìn)行一個詳細(xì)的說明:
(1)顏色:
這是一基本的參數(shù),不同顏色應(yīng)用在不同的場合。按顏色種類可以分為單色、七 彩、全彩單點(diǎn)控制三種。單色就是單種顏色, 不能改變。接上電源就可以工作了。七彩就是整個 一串模組只能同一種色,不能實現(xiàn)單個模組不同的色,簡單的來講就是只 能所有的模組在同一時候只能實現(xiàn)同一顏色,不同的時間可以七種顏色之間變化。全彩單點(diǎn)就是可以控制到每一個模組的顏色, 在模組的數(shù)量達(dá)到一 定程度的時候可以實現(xiàn)顯示圖片和視頻的效果。七彩和全彩單點(diǎn)要加上控制系統(tǒng)才能實現(xiàn)效果,我們在 控制系統(tǒng)章節(jié)中詳細(xì)介紹控制系統(tǒng) 選擇和應(yīng)用。
(2)電壓:
這是一個很重要的參數(shù),目前12V的低壓模組是比較普遍的。在連接電源和控制系統(tǒng)的時候一定要檢查電壓值的正確性,才能通 電,否則就會損壞LED模組。
(3)工作溫度:
就是說LED正常工作的溫度。通常情況在-20℃~+60℃之間,如果要求范圍比較高的場合就要進(jìn)行特殊的處理。
(4)發(fā)光角度:
沒有帶透鏡的LED模組發(fā)光角度主要由LED來決定,LED的不同發(fā)光角度也不同,一般以廠家提供的LED的發(fā)光角度為LED模組的角度。
(5)亮度:
這個參數(shù)是人們比較關(guān)注的一個參數(shù),亮度在LED里面是比較復(fù)雜的問題,我們通常在LED模組中所說的亮度通常是發(fā)光強(qiáng)度和 流明度,在小功率中通常說發(fā)光強(qiáng)度(MCD),在大功率中通常說流明度(LM).,我們所說LED說的模組的流明度就是把每個LED的流明度相加就行啊,雖然說不是很精確,但這樣子也基本能合要求了,哈哈,個人的意見!
(6)防水等級:
如果要戶外用LED模組的話這個參數(shù)就很重要了,這個保證LED模組能不能在戶外長期工作的重要指標(biāo)。通常情況在全露天的情 況最好防水等級要達(dá)到IP65
(7)尺寸:
這個比較簡單,就是通常所說的長 寬 高等尺寸。
(8)單條連接的最大長度:
這個參數(shù)我們在做大型工程的時候用得比較多,它的意思就是在一條串聯(lián)LED模組中,所連接的LED模組的個數(shù)。這個與LED模組的連接線的大小有關(guān)系。也要根據(jù)實際情況來定做。
(9)功率:
關(guān)于LED模組的功率一個經(jīng)驗公式: LED模級的功率=單個LED的功率 ⅹ LED的個數(shù) ⅹ 1.1。
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