2023-03-29
LED光源是什么光源?LED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,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體冷光源,被譽為21世紀新光源。那么,LED光源有什么特點?本文對LED光源的特點及光學(xué)性能參數(shù)進行了簡要的介紹,對光源知識感興趣的朋友不妨了解一下!
LED是英文Light Emitting Diode(發(fā)光二極管)的縮寫,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體冷光源,它是利用半導(dǎo)體化合物材料制成PN結(jié)的光電器件,其發(fā)光原理是:當PN結(jié)內(nèi)的電子與空穴復(fù)合時,電子由高能級躍遷到低能級,電子將多余的能量以發(fā)射光子(電磁波)的形式釋放出來,產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。與傳統(tǒng)照明技術(shù)相比,LED的最大區(qū)別是結(jié)構(gòu)和材料的不同,它由能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體材料構(gòu)成,上下兩層裝有電極,中間是導(dǎo)電材料,就像一塊漢堡包,可以發(fā)光的導(dǎo)電材料是夾層中的“肉餅”。這種新型的固態(tài)照明必將帶來人類照明領(lǐng)域的第三次革命。
作為一個新興的技術(shù)領(lǐng)域,LED照明行業(yè)還處于一個快速發(fā)展階段,科技進步令我們感到欣喜,但是還要意識到無論是技術(shù)環(huán)節(jié)還是行業(yè)的規(guī)章制度,與傳統(tǒng)的光源相比,都還不成熟、不健全。要真正實現(xiàn)用LED替代傳統(tǒng)光源還有一段很長的路要走,很多技術(shù)難題需要解決,如在大功率散熱和光效方面。這些都需要從事LED行業(yè)的人員共同努力,讓LED更好地為人們服務(wù)。
1.工作壽命長
LED作為一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件,較之其他發(fā)光器件有更長的工作壽命,其亮度半衰期通??蛇_到10萬小時。如用LED替代傳統(tǒng)的汽車用燈,那么,它的壽命將與汽車的壽命相當,具有終身不用修理與更換的特點。
2.耗電低
LED是一種高效光電器件,因此在同等亮度下,耗電較少,可大幅度降低能耗。隨著未來工藝和材料的發(fā)展,LED將具有更高的發(fā)光效率。
3.響應(yīng)時間快
LED一般可在幾十納秒內(nèi)響應(yīng),因此是一種高速器件,這也是其他光源望塵莫及的。采用LED制作汽車的高位剎車燈,在高速狀態(tài)下,大大提高了汽車的安全性。
4.體積小、質(zhì)量輕、耐沖擊
這是半導(dǎo)體固體器件的固有特點。
5.易于調(diào)光、調(diào)色,可控性大
LED作為一種發(fā)光器件,可以通過流過電流的變化控制亮度,也可通過不同波長LED的配置實現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。因此用LED組成的光源或顯示屏,易于通過電子控制來達到各種應(yīng)用的需要,與IC電腦在兼容性上無絲毫困難。另外,LED光源的應(yīng)用,原則上不受空間的限制,可塑性極強,可以任意延伸,實現(xiàn)積木式拼裝。目前超大屏幕的彩色顯示屏非LED莫屬。
6.綠色、環(huán)保
用LED制作的光源不存在諸如水銀、鉛等環(huán)境污染物,不會污染環(huán)境。因此,人們將LED光源稱為“綠色”光源是毫不為過的。
1.發(fā)光強度
光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向的發(fā)光強度,簡稱光強,單位是坎德拉(cd)。這個量是表征發(fā)光器件發(fā)光強弱的重要性能,是表明發(fā)光體在空間發(fā)射的會聚能力。
2.光通量
光源在單位時間內(nèi)發(fā)射出來的并被人敢知的所有輻射能稱為發(fā)光通量,簡稱光通量,單位是流明(lm)。這個量是對光源而言的,是描述光源發(fā)光總量的大小,與光功率等價。與力學(xué)單位比較,光通量相當于壓力,而發(fā)光強度相當于壓強。要想被照起來更亮,我們不僅要提高光通量,而且要增大會聚手段,實際上就是減少面積,這樣才能得到更大的強度。
3.發(fā)光效率
代表光源將所消耗的電能轉(zhuǎn)換成光的效率。單位是流明每瓦(lm/W)。發(fā)光效率(lm/W)=所產(chǎn)生的光通量(lm)/消耗電功率(W)。發(fā)光效率表征了光源的節(jié)能特性,這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個重要指標。
4.LED發(fā)光角度
LED發(fā)光角度是指其光線散射角度,主要靠生產(chǎn)時加散射劑來控制,有以下三類:
a)高指向性
b)標準型
c)散射型
LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發(fā)光效率可達80%~90%??梢姽夤庾V的波長范圍是為380~760nm,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(fā)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(fù)合光,正如太陽光是由七種單色光合成的白色光,而彩色中的白色光也是由三基色黃、綠、藍合成。因此白色LED是最被看好的LED新興產(chǎn)品。
它的色溫范圍完全適用75°光澤度儀的范圍即:2850K±100K。
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