5050燈珠發展過程 |
發布時間:2022-03-07 15:00:39 |
led燈珠為什(shen)麽(mo)叫(jiao)5050燈(deng)珠5050燈珠,這(zhe)是(shi)以(yi)led封(feng)裝大小命名(ming)的:所(suo)謂5050燈珠就(jiu)是外(wai)形(xing)尺寸(cun)是:長寬(kuan)尺寸5.0*5.0mm的燈珠。 關於LED燈珠的相關知識有那些?LED的燈珠(zhu)各類(lei)很多,通常(chang)用(yong)的分為貼(tie)片(5050、3528等(deng))和(he)玻(bo)封(Φ5mm、Φ8mm等(deng))兩種,另外還(hai)有不(bu)同大功(gong)率貼片(pian)LED燈珠(zhu)。 小燈珠的(de)單(dan)個(ge)啟(qi)動電(dian)壓3.0-3.5伏(fu),電流(liu)10-20mA。 大功率(lv)的啟動電流各不相同(tong)。1節能:相(xiang)比(bi)白(bai)熾(chi)燈節(jie)能(neng)80%.2壽(shou)命(ming)長:壽命超過(guo)50000小(xiao)時,3環(huan)保:不含(han)鉛(qian),汞等汙染物(wu). 4安全(quan):低電壓(ya),無(wu)輻射(she),5低溫工作(zuo),但是也有缺點:1價(jia)格高,2對電源要(yao)求高,3大功率(lv)LED需(xu)散(san)熱(re) 一、 LED簡介LED結構以及發光原(yuan)理 LED(Light Emitting Diode),發(fa)光二極(ji)管,是一(yi)種(zhong)固態的半導體器件,它(ta)可以直(zhi)接(jie)把(ba)電轉化為光(guang)。LED的心髒(zang)是一個半導(dao)體的晶(jing)片,發(fa)光二極(ji)管 晶片的一端附在一個支(zhi)架(jia)上,一端(duan)是負極,另(ling)一端連(lian)接電源(yuan)的正極,使(shi)整(zheng)個晶片被環氧樹脂(zhi)封裝起來。半(ban)導體晶片由(you)兩(liang)部(bu)分組成,一部分(fen)是P型(xing)半導體,在它裏麵空穴占主(zhu)導地(di)位,另一端是N型(xing)半導體,在這邊(bian)主要是電子(zi)。 但這兩種半導體連接起來的時(shi)候,它們(men)之間就形成一個P-N結。當電流通過導線(xian)作用於這個晶片的時候(hou),電子就會被推向(xiang)P區(qu),在P區(qu)裏電子跟空穴複合,然(ran)後就會(hui)以光子的形式(shi)發出能量,這就是LED發光的原理(li)。而(er)光的波長(zhang)也(ye)就是光的顏色(se),是由形成P-N結的材(cai)料決(jue)定(ding)的。最初LED用作儀(yi)器儀表(biao)的指(zhi)示光源,後來各種光色的LED在交(jiao)通信(xin)號(hao)燈和大麵(mian)積顯(xian)示(shi)屏(ping)中(zhong)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)應(ying)用,產生(sheng)了很好的經濟(ji)效益和社會效(xiao)益。 以12英(ying)寸的紅色交通(tong)信號燈為例,在美(mei)國(guo)本(ben)來是采用長壽命,低(di)光效的140瓦白熾燈作為(wei)光源,它產(chan)生2000流明的白光。經(jing)紅(hong)色濾光片後,光損失90%,隻(zhi)剩(sheng)下200流明的紅光。而在新設計(ji)的燈中,Lumileds公司采用了18個紅色LED光源,包括(kuo)電路(lu)損失在內,共耗(hao)電14瓦,即(ji)可(ke)產生同樣的光效。 汽車信號燈也是LED光源應用的重(zhong)要領(ling)域。對於(yu)一般(ban)照(zhao)明而言(yan),人們更(geng)需要白色的光源。1998年(nian)發白光的LED開(kai)發成功。這種LED是將(jiang)GaN芯片和釔鋁(lv)石(shi)榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯(xin)片發藍(lan)光(λp=465nm,Wd=30nm),高(gao)溫燒(shao)結製成的含Ce3+的YAG熒光粉(fen)受(shou)此(ci)藍光激發後(hou)發出黃(huang)色光射,峰值(zhi)550nm。藍光LED基(ji)片安裝在碗(wan)形反(fan)射腔(qiang)中,覆(fu)蓋以混有(you)YAG的樹(shu)脂薄(bao)層,約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與(yu)熒(ying)光粉發出(chu)的黃光混合,可以得到得白光。現在,對(dui)於InGaN/YAG白色LED,通過改變(bian)YAG熒光粉的化(hua)學(xue)組成和調節熒光粉層的厚(hou)度(du),可以獲得色溫3500-10000K的各(ge)色白光。這種通過藍光LED得到白光的方法,構(gou)造(zao)簡(jian)單、成本低廉(lian)、技術成熟度高,因(yin)此運用最(zui)多。上(shang)個世(shi)紀(ji)60年代(dai),科技(ji)工(gong)作者利用半導體(ti)PN結發光的原理,研(yan)製成了LED發光二(er)極管。當時研製(zhi)的LED,所用的材料是GaASP,其發光顏(yan)色為紅色。經過近(jin)30年的發展,現(xian)在大(da)家十(shi)分熟(shu)悉(xi)的LED,已(yi)能發出紅、橙(cheng)、黃、綠(lv)、藍等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在近年才(cai)發展起(qi)來,這裏向讀(du)者介(jie)紹(shao)有關照明用白光LED。 LED用途介紹 1. 可見光的光譜和LED白光的關係。 眾所周(zhou)之,可見光光譜(pu)的波(bo)長範(fan)圍(wei)為380nm~760nm,是人眼可感(gan)受到的七(qi)色光——紅、橙、黃、綠、青(qing)、藍、紫(zi),但這七種顏色的光都(dou)各自(zi)是一種單色光。例如LED發的紅光的峰值波長為565nm。在可見(jian)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複(fu)合光,正如(ru)太陽(yang)光是由七種單色光合成的白色光,而彩色電視機中的白色光也是由三(san)基色紅、綠、藍合成。 由此可見,要使LED發出白光,它的光譜特(te)性應包括整個可見的光譜範圍。但要製造這種性能的LED,在目前(qian)的工藝條(tiao)件下是不可能的。根據人們對可見光的研究,人眼(yan)睛所能見的白光,至少(shao)需兩種光的混(hun)合,即二波長發光(藍色光+黃色光)或(huo)三波長發光(藍色光+綠色光+紅色光)的模(mo)式。上述兩種模式的白光,都需要藍色光,所以攝(she)取藍色光已成為製造白光的關(guan)鍵(jian)技術(shu),即當(dang)前各大LED製造公司追(zhui)逐(zhu)的“藍光技術”。 目(mu)前國際(ji)上掌握“藍光技術”的廠商(shang)僅有少數(shu)幾家(jia),所以白光LED的推廣應用,尤其是高亮度白光LED在我國的推(tui)廣還有一個過程。 2. 白光LED的工藝(yi)結(jie)構和白色光源。 對於一般照明(ming),在工藝結構上,白光LED通常采用兩種方法(fa)形成,第一種是利用“藍光技術”與熒光粉配(pei)合形成白光;第二種是多(duo)種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產生白光器件。 3.白光LED照明新(xin)光源的應用前景。 為了說明白光LED的特點(dian),先(xian)看看目前所用的照明燈光源的狀(zhuang)況(kuang)。白熾燈和鹵鎢燈,其光效為12~24流明/瓦(wa);熒光燈和HID燈的光效為50~120流明/瓦(wa)。對白光LED:在1998年,白光LED的光效隻有5流明/瓦(wa),到了1999年已達(da)到15流明/瓦(wa),這一指標與一般家用白熾燈相近,而在2000年時,白光LED的光效已達25流明/瓦(wa),這一指標與鹵鎢(wu)燈相近。 有公(gong)司(si)預測(ce),到2005年,LED的光效可達50流明/瓦,到2015年時,LED的光效可望(wang)達到150~200流明/瓦。那時的白光LED的工作電流便(bian)可達安(an)培(pei)級(ji)。由此可見開發白光LED作家用照明光源,將成可能的現實。普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價格便宜,但(dan)光效低(燈的熱效應白白耗電),壽命短,維護(hu)工作量(liang)大,但若用白光LED作照明,不僅(jin)光效高,而且(qie)壽命長(連續工作時間(jian)10000小時以上),幾乎(hu)無需維護。 led特點 LED特點和優點LED的內在特征決定了它是最理想的光源去(qu)代替(ti)傳(chuan)統的光源,它有著(zhu)廣泛的用途。體積(ji)小LED基本上是一塊(kuai)很小的晶片被封裝(zhuang)在環氧(yang)樹脂裏麵,所以它非常的小,非常的輕(qing)。耗電量低LED耗電非常低,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(shuo):它消耗的電不超(chao)過0.1W。使用壽命長在恰當的電流和電壓下,LED的使用壽命可達10萬(wan)小時高亮(liang)度、低熱量環保LED是由無毒的材料(liao)作成,不像熒光燈含水銀(yin)會造成汙染,同時LED也可以回(hui)收再(zai)利用。堅固耐(nai)用LED是被完全的封裝在環氧樹脂裏麵,它比燈泡和熒光燈管都堅(jian)固。燈體內也沒有鬆(song)動的部分,這些特點使得LED可以說是不易(yi)損壞(huai)的。 LED發展史(shi) 50 年前人們已經了解(jie)半導體材料可產生光線的基本知識(shi)發光二極管的構造圖(tu) 第(di)一個商用二極管產生於 1960 年。 發光二極管(guan)的核(he)心部分是由 p 型半導體和 n 型半導體組(zu)成的晶片,在 p 型半導體和 n 型半導體之間有一個過渡層,稱(cheng)為 p-n 結。在某(mou)些半導體材料的 PN 結中,注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換(huan)為光能。 PN 結加(jia)反向電壓,少數載流子難(nan)以注入(ru),故不發光。這種利用注(zhu)入式電致發光原理製作的二極管叫發光二極管,通稱 LED 。 當它處於正(zheng)向工作狀態(tai)時(即兩端加上正向電壓),電流從 LED 陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強(qiang)弱(ruo)與電流有關。高光效、低光衰大功率LED,已廣泛應用於路燈、工礦(kuang)燈、隧道燈、射燈、日(ri)光燈等諸(zhu)多照明領域,深(shen)受業界(jie)一致好評(ping)。 1. 采(cai)用固(gu)態半導體器(qi)件晶片自主封裝發光效率高,1W的亮度可達到普通日光燈3W的效果,節約60%的電量,具有良(liang)好的光衰(shuai)表現,耐高溫pc塑(su)料材料精(jing)製。 2. 較(jiao)低的vf值(3.1v-3.5v),可降低耗散功率減(jian)少發熱量,延(yan)長LED的工作時間。 3. 采用獨創的環氧樹脂封裝工藝以電子的形式發出能量,正白和曖白的流明值可做(zuo)到差(cha)不多.產品(pin)無光斑色圈、顯色高,一致(zhi)性(xing)好。 4. 透(tou)鏡(jing)經過特殊方法處(chu)理保證(zheng)不會掉(diao)落(luo)。5.用途LED路燈,LED射光.LED燈飾, led射燈燈 大功率60W 80W 120W 160W 180W LED裝飾(shi)燈LED照明燈 LED路燈 LED工礦燈 LED照明 LED舞台(tai)燈。 二、 LED 光源的特點1. 電壓: LED 使用低壓電源,供(gong)電電壓在 6-24V 之間,根據產品不同而異(yi),所以它是一個比使用高壓LED光源電源更安全的電源,特別(bie)適(shi)用於公共(gong)場所。 2. 效能:消(xiao)耗能量較同光效的白熾燈減少 80%3. 適用性:很小,每(mei)個單元(yuan) LED 小片是 3-5mm 的正方形,所以可以製備成各種形狀的器件(jian),並且適合於易變的環境(jing) 3. 穩(wen)定性: 10 萬小時,光衰為初(chu)始(shi)的 50%5. 響應時間:其(qi)白熾燈的響應時間為毫秒(miao)級, LED 燈的響(xiang)應時間為納秒級6. 對環境汙(wu)染:無有害(hai)金屬汞 4. 顏色:改變電流可以變色,發光二極管方便地通過化學修飾方法,調整材料的能帶結構和帶隙,實現紅黃綠蘭(lan)橙多色發光。如小電流時為紅色的 LED ,隨(sui)著電流的增加,可以依次變為橙色,黃色,最後為綠色8. 價格(ge): LED的價格(ge)並不昂貴 5. 驅(qu)動(dong):LED使用低壓直流電即可驅(qu)動(dong),具有負載(zai)小、幹(gan)擾弱的優點,對使用環境要求較低 6.顯色性高:LED的顯色性高,不會對人的眼睛(jing)造成傷害 三、單色光LED的種類及其發展曆史LED光源 最早應用半導體 P-N 結發光原理製成的 LED 光源問世於 20 世紀 60 年代初。當時所用的材料是 GaAsP ,發紅光( λ p =650nm ),在驅動電流為 20 毫(hao)安時,光通量隻有千(qian)分之(zhi)幾個流明,相應的發光效率約 0.1 流明 / 瓦。70 年代中期(qi),引(yin)入元素(su) In 和 N ,使 LED 產生綠光( λ p =555nm ),黃光( λ p =590nm )和橙光( λ p =610nm ),光效也提高到 1 流明 / 瓦。到了 80 年代初,出現了 GaAlAs 的 LED 光源,使得紅色 LED 的光效達到 10 流明 / 瓦。90 年代初,發紅光、黃光的 GaAlInP 和發綠、藍光的 GaInN 兩種新材料的開發成功,使 LED 的光效得到大幅度的提(ti)高。在 2000 年,前者做成的 LED 在紅、橙區( λ p =615nm )的光效達到 100 流明 / 瓦,而後者(zhe)製成的 LED 在綠色區域( λ p =530nm )的光效可以達到 50 流明 / 瓦。 四、單色光LED的應用最初 LED 用作儀器儀表的指示光源,後來各種光色的 LED 在交通信號燈和大麵積顯示屏中得到了廣泛應用,產生了很(hen)好的經濟效益(yi)和社(she)會效益。以 12 英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本LED線燈 來是采用長壽命,低光效的 140 瓦白熾燈作為光源,它產生 2000 流明的白光。經紅色濾光片後,光損失 90% ,隻剩下 200 流明的紅光。而在新設(she)計的燈中, Lumileds 公司采用了 18 個紅色 LED 光源,包(bao)括電路損(sun)失(shi)在內(nei),共耗電 14 瓦,即可產生同樣的光效。汽(qi)車信號燈也是 LED 光源應用的重要領域。 1987 年,我(wo)國開始在汽車上安裝高位刹(sha)車(che)燈,由於 LED 響應速度快(納(na)秒級),可以及早讓尾(wei)隨車輛的司機(ji)知(zhi)道行(xing)駛狀況,減少汽車追尾事(shi)故(gu)的發生。另外, LED 燈在室外紅、綠、藍全彩顯示屏,匙(shi)扣(kou)式微(wei)型電筒(tong)等領域(yu)都得到了應用。 五、白光LED的開發對於一般照明而言,人們更需要白色的光源。 1998 年發白光的 LED 開發成功。這種 LED 是將 GaN 芯片和釔鋁石榴石( YAG )封裝在一起做成。 GaN 芯片發藍光( λ p =465nm , Wd=30nm ),高溫(wen)燒結製成的含 Ce3+ 的 YAG 熒光粉受此藍光激(ji)發後發出黃色光發射,峰值 550nm 。藍光 LED 基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有 YAG 的樹脂薄層(ceng),約(yue) 200-500nm 。 LED 基片發出的藍光部分被(bei)熒光粉吸(xi)收,另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合,可以得到得白光。現在,對於 InGaN/YAG 白色 LED ,通過改變 YAG 熒光粉的化學組成和調(diao)節熒光粉層的厚度,可以獲得色溫 3500-10000K 的各色白光。 六、新霓虹燈與LED燈優缺點的比較和競爭1. LED光源有100000小時壽命嗎(ma)?按光衰7%,實(shi)際隻有約50000小時。按光衰3%,實際運(yun)用可以達到80000小時。 2. LED不會發熱嗎?會,需散熱。 3. LED可取代白熾燈嗎?光通量,光效和顯色性可以,但目前太貴(gui)且近幾年不會有所下降(jiang)。但可以通過提高產品的光通量從(cong)而降低替換白熾燈的成本。 4. LED可作普(pu)通光源簡單地使用嗎?不行,要驅動電源,光學和熱傳導配合。 5. 二種光源性能和優點比較霓虹燈的優(you)勢已被LED覆蓋(gai),但LED燈目前價太高。 6. 二種光源的電源比較LED低壓好(hao),但防水性差和載電流過大。大顆粒1瓦的LED單燈輸(shu)入電流在350mA。 7. 二種光源的控(kong)製技術比較LED易實現,但霓(ni)虹(hong)燈成熟。 8. 二種光源的穩定性比較LED不一致性大,霓虹燈相當穩定。少數產家可以做到相對穩定,比如用CREE 跟(gen)AOD芯片相結合,取各自芯片的優點。 9. 二種光源的價格比較LED較貴,但黃色和紅色已相當,主要貴的是LED白光。 10. 二種光源戶外使用比較LED防(fang)水性差是戶外使用的致命弱點。 11. 二種光源目前市(shi)場(chang)的比較全球照明產品年產值420億美元(中國150億美元)LED光源現比例(li)小於1%。 七、什麽是led燈的封裝?1 led燈封裝解釋 簡單來說led封裝就是把led封裝材料封裝成led燈的過程(cheng); 2 led燈封裝流程 一般led封裝必須經過擴晶-固晶-焊線-灌(guan)膠-切腳-分光分色等流程; 3 led燈封裝材料 led的主要封裝材料有:芯片、金(jin)線、支架、膠(jiao)水(shui)等; 4 led燈封裝設備(bei) 擴(kuo)晶設備、固晶機、焊(han)線機、點膠機、烘烤(kao)箱(xiang)等,一般分為全自動封裝設備手工封裝設備兩種。 |