LED 发展历史已经几十年,但在照明领域的应用还是新技术。随着 LED 技术的迅猛发展,其发光效率的逐步提高, LED 的应用市场将较加广泛,特别在**能源短缺的忧虑再度升高的背景下, LED 在照明市场的前景较备受**瞩目,被业界认为在未来 10 年成为被看好的市场以及的市场将是取代、钨丝灯和荧光灯的潜力商品。
LED 发光原理
发光二管主要由 PN 结芯片、电和光学系统组成。其发光体--晶片的面积为 10.12mil ( 1mil=0.0254 平方毫米),目前**上出现大晶片 LED ,晶片面积达 40mil 。
其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应,可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量多,桔色光、红色光携带的能量少。由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。
LED 照明光源的主流将是高亮度的白光 LED 。目前,已商品化的白光 LED 多是二波长,即以蓝光单晶片加上 YAG 荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光 LED ,即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光,它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及 LED 背光源等市场。
照明应用中存在的主要技术问题:近年来, LED 的发光效率正在逐步提高,商品化的器件已达到的水平,景观灯采用的白色 LED 发光效率接近荧光灯的水平,并在稳步增长中。但是,在照明普及应用方面仍存在一些技术性问题:一是光通量有待进一步提高。采用 LED 作为照明光源,必须可以发出更多的光,必须具有较高的能量效率。二是 LED 发出的光与自然光仍有一定的差距。具有非常强的光的成分,给人一种温暖的感觉。而白光 LED 发出的白光带有蓝色光的成分,在这种光的照明下,人们的视觉不很自然。三是价格较高。这是影响 LED 照明普及的主要原因。但是,近年来出于晶片技术的改良,制造成本正在急剧下降,近三年来 LED 的价格下降了近 50% ,其正朝着率、低成本的方向发展,这为 LED 在照明领域的应用提供了有利条件。此外,较好的性价比也可以弥补成本价格方面的不足。
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