5050燈珠發(fā)展過程 |
發(fā)布時間:2022-03-07 15:00:39 |
led燈珠為什么叫5050燈珠5050燈珠,這是以led封裝大小命名的:所謂5050燈珠就是外形尺寸是:長寬尺寸5.0*5.0mm的燈珠。 關(guān)于LED燈珠的相關(guān)知識有那些?LED的燈珠各類很多,通常用的分為貼片(5050、3528等)和玻封(Φ5mm、Φ8mm等)兩種,另外還有不同大功率貼片LED燈珠。 小燈珠的單個啟動電壓3.0-3.5伏,電流10-20mA。 大功率的啟動電流各不相同。1節(jié)能:相比白熾燈節(jié)能80%.2壽命長:壽命超過50000小時,3環(huán)保:不含鉛,汞等污染物. 4安全:低電壓,無輻射,5低溫工作,但是也有缺點:1價格高,2對電源要求高,3大功率LED需散熱
一、 LED簡介LED結(jié)構(gòu)以及發(fā)光原理 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,發(fā)光二極管 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。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結(jié)的材料決定的。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。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?,F(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。這種通過藍(lán)光LED得到白光的方法,構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高,因此運用最多。上個世紀(jì)60年代,科技工作者利用半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光的原理,研制成了LED發(fā)光二極管。當(dāng)時研制的LED,所用的材料是GaASP,其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過近30年的發(fā)展,現(xiàn)在大家十分熟悉的LED,已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍(lán)等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在近年才發(fā)展起來,這里向讀者介紹有關(guān)照明用白光LED。 LED用途介紹 1. 可見光的光譜和LED白光的關(guān)系。 眾所周之,可見光光譜的波長范圍為380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,但這七種顏色的光都各自是一種單色光。例如LED發(fā)的紅光的峰值波長為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,而彩色電視機中的白色光也是由三基色紅、綠、藍(lán)合成。 由此可見,要使LED發(fā)出白光,它的光譜特性應(yīng)包括整個可見的光譜范圍。但要制造這種性能的LED,在目前的工藝條件下是不可能的。根據(jù)人們對可見光的研究,人眼睛所能見的白光,至少需兩種光的混合,即二波長發(fā)光(藍(lán)色光+黃色光)或三波長發(fā)光(藍(lán)色光+綠色光+紅色光)的模式。上述兩種模式的白光,都需要藍(lán)色光,所以攝取藍(lán)色光已成為制造白光的關(guān)鍵技術(shù),即當(dāng)前各大LED制造公司追逐的“藍(lán)光技術(shù)”。 目前國際上掌握“藍(lán)光技術(shù)”的廠商僅有少數(shù)幾家,所以白光LED的推廣應(yīng)用,尤其是高亮度白光LED在我國的推廣還有一個過程。 2. 白光LED的工藝結(jié)構(gòu)和白色光源。 對于一般照明,在工藝結(jié)構(gòu)上,白光LED通常采用兩種方法形成,第一種是利用“藍(lán)光技術(shù)”與熒光粉配合形成白光;第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產(chǎn)生白光器件。 3.白光LED照明新光源的應(yīng)用前景。 為了說明白光LED的特點,先看看目前所用的照明燈光源的狀況。白熾燈和鹵鎢燈,其光效為12~24流明/瓦;熒光燈和HID燈的光效為50~120流明/瓦。對白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已達(dá)到15流明/瓦,這一指標(biāo)與一般家用白熾燈相近,而在2000年時,白光LED的光效已達(dá)25流明/瓦,這一指標(biāo)與鹵鎢燈相近。 有公司預(yù)測,到2005年,LED的光效可達(dá)50流明/瓦,到2015年時,LED的光效可望達(dá)到150~200流明/瓦。那時的白光LED的工作電流便可達(dá)安培級。由此可見開發(fā)白光LED作家用照明光源,將成可能的現(xiàn)實。普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價格便宜,但光效低(燈的熱效應(yīng)白白耗電),壽命短,維護(hù)工作量大,但若用白光LED作照明,不僅光效高,而且壽命長(連續(xù)工作時間10000小時以上),幾乎無需維護(hù)。 led特點 LED特點和優(yōu)點LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源,它有著廣泛的用途。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,所以它非常的小,非常的輕。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:它消耗的電不超過0.1W。使用壽命長在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢琇ED的使用壽命可達(dá)10萬小時高亮度、低熱量環(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。堅固耐用LED是被完全的封裝在環(huán)氧樹脂里面,它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內(nèi)也沒有松動的部分,這些特點使得LED可以說是不易損壞的。 LED發(fā)展史 50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識發(fā)光二極管的構(gòu)造圖 第一個商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 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,光的強弱與電流有關(guān)。高光效、低光衰大功率LED,已廣泛應(yīng)用于路燈、工礦燈、隧道燈、射燈、日光燈等諸多照明領(lǐng)域,深受業(yè)界一致好評。 1. 采用固態(tài)半導(dǎo)體器件晶片自主封裝發(fā)光效率高,1W的亮度可達(dá)到普通日光燈3W的效果,節(jié)約60%的電量,具有良好的光衰表現(xiàn),耐高溫pc塑料材料精制。 2. 較低的vf值(3.1v-3.5v),可降低耗散功率減少發(fā)熱量,延長LED的工作時間。 3. 采用獨創(chuàng)的環(huán)氧樹脂封裝工藝以電子的形式發(fā)出能量,正白和曖白的流明值可做到差不多.產(chǎn)品無光斑色圈、顯色高,一致性好。 4. 透鏡經(jīng)過特殊方法處理保證不會掉落。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裝飾燈LED照明燈 LED路燈 LED工礦燈 LED照明 LED舞臺燈。 二、 LED 光源的特點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LED光源電源更安全的電源,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 3. 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 4. 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?,黃色,最后為綠色8. 價格: LED的價格并不昂貴 5. 驅(qū)動:LED使用低壓直流電即可驅(qū)動,具有負(fù)載小、干擾弱的優(yōu)點,對使用環(huán)境要求較低 6.顯色性高:LED的顯色性高,不會對人的眼睛造成傷害 三、單色光LED的種類及其發(fā)展歷史LED光源 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( λ p =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( 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(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)( λ p =615nm )的光效達(dá)到 100 流明 / 瓦,而后者制成的 LED 在綠色區(qū)域( λ p =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(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( λ p =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?,F(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。
六、新霓虹燈與LED燈優(yōu)缺點的比較和競爭1. LED光源有100000小時壽命嗎?按光衰7%,實際只有約50000小時。按光衰3%,實際運用可以達(dá)到80000小時。 2. LED不會發(fā)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,但目前太貴且近幾年不會有所下降。但可以通過提高產(chǎn)品的光通量從而降低替換白熾燈的成本。 4. LED可作普通光源簡單地使用嗎?不行,要驅(qū)動電源,光學(xué)和熱傳導(dǎo)配合。 5. 二種光源性能和優(yōu)點比較霓虹燈的優(yōu)勢已被LED覆蓋,但LED燈目前價太高。 6. 二種光源的電源比較LED低壓好,但防水性差和載電流過大。大顆粒1瓦的LED單燈輸入電流在350mA。 7. 二種光源的控制技術(shù)比較LED易實現(xiàn),但霓虹燈成熟。 8. 二種光源的穩(wěn)定性比較LED不一致性大,霓虹燈相當(dāng)穩(wěn)定。少數(shù)產(chǎn)家可以做到相對穩(wěn)定,比如用CREE 跟AOD芯片相結(jié)合,取各自芯片的優(yōu)點。 9. 二種光源的價格比較LED較貴,但黃色和紅色已相當(dāng),主要貴的是LED白光。 10. 二種光源戶外使用比較LED防水性差是戶外使用的致命弱點。 11. 二種光源目前市場的比較全球照明產(chǎn)品年產(chǎn)值420億美元(中國150億美元)LED光源現(xiàn)比例小于1%。 七、什么是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; 2 led燈封裝流程 一般led封裝必須經(jīng)過擴晶-固晶-焊線-灌膠-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、金線、支架、膠水等; 4 led燈封裝設(shè)備 擴晶設(shè)備、固晶機、焊線機、點膠機、烘烤箱等,一般分為全自動封裝設(shè)備手工封裝設(shè)備兩種。 |