LED發光原理是什麼?

LED(發光二極管)照明燈是利用第四代綠色光源LED做成的一種照明燈具。LED被稱爲第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。

LED發光原理是什麼?

特點

(01)高節能:節能能源無污染即爲環保。直流驅動,超低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率轉換接近100%,相同照明效果比傳統光源節能80%以上。

(02)壽命長:LED光源有人稱它爲長壽燈,意爲永不熄滅的燈。固體冷光源,環氧樹脂封裝,燈體內也沒有鬆動的部分,不存在燈絲髮光易燒、熱沉積、光衰等缺點,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統光源壽命長10倍以上。

(03)多變幻:LED光源可利用紅、綠、籃三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度並任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。

(04)利環保:環保效益更佳,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,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬於典型的綠色照明光源。

(05)高新尖:與傳統光源單調的發光效果相比,LED光源是低壓微電子產品,成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數字信息化產品,是半導體光電器件“高新尖”技術,具有在線編程,無限升級,靈活多變的特點。

(06)術語:波長:光的色彩強弱變化,是可以通過數據來描述,這種數據叫波長。我們能見到的光的波長,範圍在380至780nm之間。單位:納米(nm)亮度:亮度是指物體明暗的程度,定義是單位面積的發光強度。單位:尼特(nit)光強:指光源的明亮程度。也即表示光源在一定方向和範圍內發出的可見光輻射強弱的物理量。單位:燭光(cd)光通量:光源每秒鐘所發出的可見光量之總和。單位:流明(Lm)光效:光源發出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源節能的重要指標。單位:每瓦流明(Lm/w)。顯色性:光源對物體呈現的程度,也就是顏色的逼真程度。通常叫做"顯色指數"單位:Ra。色溫:光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時,黑體的溫度稱爲該光源的色溫。單位:開爾文(k)。眩光:視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,所造成的視覺不舒適稱爲眩光,眩光是影響照明質量的重要因素。同步性:兩個或兩個以上LED燈在不規定時間內能正常按程序設定的方式運行,一般指內控方式的LED燈,同步性是LED燈實現協調變化的基本要求。防護等級:IP防護等級是將燈具依其防塵、防溼氣之特性  加以分級,由兩個數字所組成,第一個數字代表燈具防塵、防止外物侵人的等級(分0-6級),第二個數字代表燈具防溼氣、防水侵人的密封程度(分0-8級),數字越大表示其防護等級越高。

設計理論​

(01)LED的出現打破了傳統光源的設計方法與思路,目前有兩種最新的設計理念。1.情景照明:是以環境的需求來設計燈具。情景照明以場所爲出發點,旨在營造一種漂亮、絢麗的光照環境,去烘托場景效果,使人感覺到有場景氛圍。

(02)2.情調照明:是以人的需求來設計燈具。情調照明是以人情感爲出發點,從人的角度去創造一種意境般的光照環境。情調照明包含四個方面:一是環保節能,二是健康,三是智能化,四是人性化。“情調照明書”是中國第一本引領LED照明設計潮流的書籍,打破了設計理論長期被國外巨頭壟斷的局面,使LED的應用更加容易爲市場所需要。將最新的情調照明設計理念貢獻出來與大家分享,藉此希望更多專家學者、設計師參與討論和提出建義

LED發光原理是什麼? 第2張

原理

(01)發光二極管主要由PN結芯片、電極和光學系統組成。其發光體——晶片的面積爲10.12ml(1mil=0.0254平方毫米),目前國際上出現大晶片LED,晶片面積達40mil。

(02)其發光過程包括三部分:正向偏壓下的載流子注入、複合輻射和光能傳輸。微小的半導體晶片被封裝在潔淨的環氧樹脂物中,當電子經過該晶片時,帶負電的電子移動到帶正電的空穴區域並與之複合,電子和空穴消失的同時產生光子。電子和空穴之間的能量(帶隙)越大,產生的光子的能量就越高。光子的能量反過來與光的顏色對應,可見光的頻譜範圍內,藍色光、紫色光攜帶的能量最多,桔色光、紅色光攜帶的能量最少。由於不同的材料具有不同的帶隙,從而能夠發出不同顏色的光。

(03)LED照明光源的主流將是高亮度的白光LED。目前,已商品化的白光LED多是二波長,即以藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉混合產生白光。未來較被看好的是三波長白光LED,即以無機紫外光晶片加紅、藍、綠三顏色熒光粉混合產生白光,它將取代熒光燈、緊湊型節能熒光燈泡及LED背光源等市場。