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發(fā)光二極管(LED)的相關(guān)知識(shí)及制造方法和注意事項(xiàng)

如題越詳細(xì)越好: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-04-11

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一、 LED 的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理　　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(shí) 　　發(fā)光二極管的構(gòu)造圖[1]，第一個(gè)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(gè)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(shí)會(huì)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(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從 LED 陽極流向陰極時(shí)，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(qiáng)弱與電流有關(guān)。 [編輯本段]二、 LED 光源的特點(diǎn)　　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(gè)比使用高壓電源更安全的電源，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(gè)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　　4. 穩(wěn)定性： 10 萬小時(shí)，光衰為初始的 50% 　　5. 響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級， LED 燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級　　6. 對環(huán)境污染：無有害金屬汞　　7. 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(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)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(jià)格： LED 的價(jià)格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只白熾燈的價(jià)格就可以與一只LED燈的價(jià)格相當(dāng)，而通常每組信號燈需由上 300 ～ 500 只二極管構(gòu)成。　　9. 驅(qū)動(dòng)：LED使用低壓直流電即可驅(qū)動(dòng)，具有負(fù)載小、干擾弱的優(yōu)點(diǎn)，對使用環(huán)境要求較低　　10.顯色性高：LED的顯色性高，不會(huì)對人的眼睛造成傷害 [編輯本段]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(shí)所用的材料是 GaAsP ，發(fā)紅光（ λ p =650nm ），在驅(qū)動(dòng)電流為 20 毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)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。 [編輯本段]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(jì)效益和社會(huì)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，　　 LED線燈它產(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(jì)的燈中， Lumileds 公司采用了 18 個(gè)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(jī)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。 [編輯本段]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。現(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。 [編輯本段]六、新霓虹燈與LED燈優(yōu)缺點(diǎn)的比較和競爭　　以下針對霓虹燈與LED燈相關(guān)比較，加入最新的LED技術(shù)進(jìn)去比較，不是之前大家在網(wǎng)絡(luò)中見到的哪份資料。　　1. LED光源有100000小時(shí)壽命嗎? 　　按光衰7%，實(shí)際只有約50000小時(shí)。按光衰3%，實(shí)際運(yùn)用可以達(dá)到80000小時(shí)。　　2. LED不會(huì)發(fā)熱嗎? 　　會(huì)，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(huì)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(dòng)電源，光學(xué)和熱傳導(dǎo)配合。　　5. 二種光源性能和優(yōu)點(diǎn)比較　　霓虹燈的優(yōu)勢已被LED覆蓋，但LED燈目前價(jià)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(shí)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(diǎn)。　　9. 二種光源的價(jià)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(diǎn)。　　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％。 [編輯本段]七、什么是led燈的封裝？　　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；　　led燈封裝流程：一般led封裝必須經(jīng)過擴(kuò)晶-固晶-焊線-灌膠-切腳-分光分色等流程；　　led燈封裝材料：led的主要封裝材料有：芯片、金線、支架、膠水等；　　led燈封裝設(shè)備：擴(kuò)晶設(shè)備、固晶機(jī)、焊線機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、烘烤箱等，一般分為全自動(dòng)封裝設(shè)備手工封裝設(shè)備兩種。 [編輯本段]八、如何評判l(wèi)ed燈封裝的好壞？　　led燈的好壞指標(biāo)：led燈的好壞的幾個(gè)指標(biāo)是：角度、亮度、顏色（波長）一致性、抗靜電能力、抗衰減能力等；　　led燈的封裝材料：led封裝材料是led燈好壞的直接因素，也是最基本的因素，led燈是幾種主要材料的組合，一顆好的led燈必須是所有封裝材料與生產(chǎn)技術(shù)的組合；　　led燈的封裝技術(shù)：一般全自動(dòng)設(shè)備封裝要比手工封裝的要好，封裝的技術(shù)水平也是led燈封裝的好壞的主要因素，同樣的材料不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出來的產(chǎn)品有很大的差別； [編輯本段]九、制作led顯示屏需要什么樣的led燈？　　led燈的外觀：制作戶外led電子屏主要使用直插式橢圓led燈，制作戶內(nèi)led電子屏主要使用表貼式led燈。　　led燈的參數(shù)：亮度根據(jù)使用環(huán)境等因素而不同，波長紅燈：620nm-625nm，綠燈波長：520nm-525nm，藍(lán)燈波長：465nm-470nm。 [編輯本段]十、led-定義　　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(gè)半導(dǎo)體的晶片，　　發(fā)光二極管晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)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(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)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。　　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(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。　　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(gè)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(shí)會(huì)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(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時(shí)，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(qiáng)弱與電流有關(guān)。　　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(jì)效益和社會(huì)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(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)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(yùn)用最多。　　上個(gè)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(shí)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-介紹　?。保?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?yàn)榘坠獠皇菃紊?，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(jī)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(gè)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(gè)過程。　?。玻?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。第一種方法產(chǎn)生白光的系統(tǒng)如圖１所示，圖中ＬＥＤＧａＭ芯片發(fā)藍(lán)光（λｐ＝４６５ｎｍ），它和ＹＡＧ（釔鋁石榴石）熒光粉封裝在一起，當(dāng)熒光粉受藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光，結(jié)果，藍(lán)光和黃光混合形成白光（構(gòu)成ＬＥＤ的結(jié)構(gòu)如圖２所示）。第二種方法采用不同色光的芯片封裝在一起，通過各色光混合而產(chǎn)生白光。　?。常坠猓蹋牛恼彰餍鹿庠吹膽?yīng)用前景。為了說明白光ＬＥＤ的特點(diǎn)，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(shí)，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(shí)，ＬＥＤ的光效可望達(dá)到１５０～２００流明／瓦。那時(shí)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(shí)。　　普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價(jià)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(shí)間１００００小時(shí)以上），幾乎無需維護(hù)。目前，德國Ｈｅｌｌａ公司利用白光ＬＥＤ開發(fā)了飛機(jī)閱讀燈；澳大利亞首都堪培拉的一條街道已用了白光ＬＥＤ作路燈照明；我國的城市交通管理燈也正用白光ＬＥＤ取代早期的交通秩序指示燈?？梢灶A(yù)見不久的將來，白光ＬＥＤ定會(huì)進(jìn)入家庭取代現(xiàn)有的照明燈。　　LED光源具有使用低壓電源、耗能少、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短、對環(huán)境無污染、多色發(fā)光等的優(yōu)點(diǎn)，雖然價(jià)格較現(xiàn)有照明器材昂貴，仍被認(rèn)為是它將不可避免地現(xiàn)有照明器件。　　led-特點(diǎn) 　　LED特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 　　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?，LED的使用壽命可達(dá)10萬小時(shí) 　　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(huì)造成污染，同時(shí)LED也可以回收再利用。　　堅(jiān)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(jiān)固。燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，這些特點(diǎn)使得LED可以說是不易損壞的。　　色溫及顏色的應(yīng)用：　?。?）光源的色溫：人們用與光源的色溫相等或相近的完全輻射體的絕對溫度來描述光源的色表（人眼直接觀察光源時(shí)所看到的顏色）又稱光源的色溫。色溫是以絕對溫度K來表示。不同的色溫會(huì)引起人們在情緒上不同的反　　應(yīng)，我們一般把光源的色溫分成三類：　　ａ.暖色光：暖色光的色溫在3300K以下，.暖色光與白熾燈光色相近，紅光成分較多，給人以溫暖、健康、舒適的感覺，適用于家庭、住宅、宿舍、醫(yī)院、賓館等場所，或溫度比較低的地方。　?。?暖白光：又叫中間色，它的色溫在3300K－5300K之間。.暖白光光線柔和，使人有愉快、舒適、安祥的感覺，適用于商店、醫(yī)院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場所。　?。?冷色光：又叫日光色，它的色溫在5300K以上，光源接近自然光，有明亮的感覺，使人精力集中，適用于辦公室、會(huì)議室、教室、繪圖室、設(shè)計(jì)室、圖書館的閱覽室、展覽櫥窗等場所。　　演色性：光源對物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為演色性，也就是顏色的逼真的程度，演色性高的光源對顏色的表現(xiàn)較好，我們所看到的顏色也就較接近自然顏色，演色性低的光源對顏色的表現(xiàn)較差，我們所看到的顏色偏差也較大。　　為何會(huì)有演色性高低之分呢?其關(guān)鍵在于該光線之分光特性，可見光之波長在380ｍｍ至780ｍｍ之范圍內(nèi)，也就是我們在光譜中見到的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫光的范圍，如果光源所放射的光之中所含的各色光的比例與自然光相近，則我們眼睛所看到的顏色也就較為逼真。　　我們一般以顯色指數(shù)為表征顯色性。標(biāo)準(zhǔn)顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源的輻射下，顯色指數(shù)定為100。當(dāng)色標(biāo)被試驗(yàn)光源照射時(shí)，顏色在視覺上的失真程度，就是這種光源的顯色指數(shù)。顯色指數(shù)越大，則失真越少，反之，失真越大，顯色指數(shù)就越小。不同的場所對光源的顯色指數(shù)要求是不一樣的。在國際照明協(xié)會(huì)中一般把顯色指數(shù)分成五類：　　類別 Ra 適用范圍　　1A ＞90 美術(shù)館、博物館及印刷等行業(yè)及場所　　2B 80—90 家庭、飯館、高級紡織工藝及相近行業(yè) 　　2 60—80 辦公室、學(xué)校、室外街道照明　　3 40—60 重工業(yè)工廠、室外街道照明　　4 20—40 室外道路照明及一些要求不高的地方 [編輯本段]十一、LED 燈具的安規(guī)要求　　LED 具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢，在燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為主要趨勢。由于 LED 所使用的技術(shù)及產(chǎn)品屬性已與傳統(tǒng)燈具大不相同，因此現(xiàn)行的一般燈具安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范顯然已不適用。為協(xié)助業(yè)者正視此項(xiàng)議題，本期將以 LED 燈具所使用的技術(shù)、可能應(yīng)用的范疇、及目前 UL 所使用的安全評估來對此進(jìn)行說明。　　LED 燈具技術(shù)及特性　　所謂的 LED 燈具，顧名思義，是指燈具產(chǎn)品采用 LED (Light-emitting Diode，發(fā)光二極管) 技術(shù)做為主要的發(fā)光源。LED 是一種固態(tài)的半導(dǎo)體組件，其利用電流順向流通到半導(dǎo)體 p-n 結(jié)耦合處，再由半導(dǎo)體中分離的帶負(fù)電的電子與帶正電的電洞兩種載子相互結(jié)合后，而產(chǎn)生光子發(fā)射，不同種類的 LED 能夠發(fā)出從紅外線到藍(lán)光之間、與紫光到紫外線之間等不同波長的光線。近幾年的新發(fā)展則是在藍(lán)光 LED 上涂上螢光粉，將藍(lán)光 LED 轉(zhuǎn)化成白光 LED 產(chǎn)品。此項(xiàng)操作一般需要搭配驅(qū)動(dòng)電路 (LED Driver) 或電源供應(yīng)器 (Power Supply)，驅(qū)動(dòng)電路或電源供應(yīng)器的主要功能就是將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電源，并同時(shí)完成與 LED 相符合的電壓和電流，以驅(qū)動(dòng)相配合的組件。　　LED 燈具的燈泡體積小、重量輕，并以環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動(dòng)，不易破碎，且亮度衰減周期長，所以其使用壽命可長達(dá) 50,000-100,000小時(shí)，遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)鎢絲燈泡的 1,000 小時(shí)及螢光燈管的10,000 小時(shí)。由于 LED 燈具的使用年限可達(dá) 5 ~10 年，所以不僅可大幅降低燈具替換的成本，又因其具有極小電流即可驅(qū)動(dòng)發(fā)光的特質(zhì)，在同樣照明效果的情況下，耗電量也只有螢光燈管的二分之一，因此 LED 也同時(shí)擁有省電與節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。不過因?yàn)?LED 的部份技術(shù)尚嫌不足，所以起初使用在燈具上的缺點(diǎn)包括光品質(zhì) (演色性、一致性、色溫) 較差、散熱不易、且價(jià)格偏高，而其中不當(dāng)?shù)纳?，則會(huì)導(dǎo)致 LED 燈具的亮度及電路零組件使用壽命加速衰減。隨著制造技術(shù)在近十年來的突飛猛進(jìn)，上述缺點(diǎn)，包括 LED 的熱阻逐漸降低、光品質(zhì)也在提升中。2008 年，除了 LED 白冷光的發(fā)光效率已達(dá)到 100 Lm/W，而 LED 暖白光的發(fā)光效率，預(yù)計(jì)在 2010 年，也可從目前的 70 Lm/W 提高至 100 Lm/W。與目前其它通用光源相較，鎢絲燈泡約 15 Lm/W、螢光日光燈約 45~60 Lm/W、HID 燈約 120~150 Lm/W，LED 的發(fā)光效率顯然已漸具優(yōu)勢；　　: 回答者：網(wǎng)友

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