發(fā)光二極管(LED)論文

1、發(fā)光二極管（LED）燈泡的發(fā)展 ·發(fā)光二極管（LED）簡介：說到照明，人們立刻會想到那些五顏六色的各式燈具。盡管這些燈具的形態(tài)各異，但其照明的核心部分燈泡其實主要有三種：白熾燈、熒光燈和氣體放電燈。不過，這種格局不久將會發(fā)生改變，因為照明領域的一顆新發(fā)光二極管燈泡正在走向實用化階段。傳統(tǒng)的照明技術存在發(fā)光效率低（一般白熾燈發(fā)光效率20%左右，普通節(jié)能燈4050%左右）、耗電量大、使用壽命短，光線中含有大量的紫外線、紅外線輻 射，照明燈具一般是交流驅動，不可避免的產生頻閃而損害人的視力，普通節(jié)能燈的電子鎮(zhèn)流器會產生電磁干擾，且熒光燈含有大量的汞和鉛等重金屬，無法全部回收則造成環(huán)境污染等

2、問題?，F(xiàn)代生產和生活的發(fā)展迫切需要一種高效節(jié)能、無污染、無公害的綠色照明技術取代傳統(tǒng)照明技術。近年來，經過科學家的技術攻關，一種新型光源技術LED照明技術正在趨于成熟，并開始投入生產，走向市場。據(jù)估計，在全球范圍內，發(fā)光二極管燈泡有90億英鎊的市場前景。在巨大商機的吸引下，一些燈泡生產商如菲利普公司等，已開始投資數(shù)百萬鎊，研究開發(fā)家庭用發(fā)光二極管燈泡。科學家預測，在未來5年，這種燈泡很可能成為下一代照明的主流產品。 （LED照明技術簡介）·發(fā)光二極管（LED）發(fā)光原理： 發(fā)光二極管燈泡無論在結構上還是在發(fā)光原理上，都與傳統(tǒng)的白熾燈有著本質的不同。二極管是電子線路中的常用元件，它的核心

3、部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，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。（半導體發(fā)光二極管）二極管具有單向導電性。二極管的種類很多，常見的有檢波管、整流管、穩(wěn)壓管、開關管、發(fā)光管、光電管等。 發(fā)光二極管

4、通常用砷化鎵、磷化鎵等半導體材料制成，它在通過正向電流時會發(fā)光，發(fā)光的顏色取決于所用的材料，可發(fā)出紅色、黃色、綠色及紅外光等。發(fā)光二極管一般用透明的塑料封裝，管腳長的為正極，管腳短的為負極。有的發(fā)光二極管有三個引出腳，根據(jù)管腳電壓情況能發(fā)出兩種顏色的光。 （半導體光電）· 發(fā)光二極管（LED）的發(fā)展歷程： 產業(yè)照明技術在IT及BIO革命中起著舉足輕重的作用 LED是21世紀的新光，其應用及研究并迅速發(fā)展 韓國及東亞的LED技術領先于世界市場（占世界市場的70%） LED技術的巨大浪潮將是人類照明史的第二次革命 在未來五年，LED技術將邁向白熱燈，日光燈，鹵素燈的替代地位。 2010年

5、LED燈將占世界照明市場的16%。 照明大事記 1879 愛迪生發(fā)明電燈 1959 鹵素燈問世 1961 高壓鈉燈問世 1962 金屬鹵化物燈 1969 第一盞LED燈(紅色) 1976 綠色LED燈 1983 熒光燈問世 1993 藍色LED燈 1999 白色LED燈 2000 LED應用于室內照明 LED的開發(fā)是繼白熱燈照明發(fā)展歷史120年以來的第二革命 21世紀開始的現(xiàn)在，通過在自然，人類和科學之間奇妙的相遇而開發(fā)的LED，將成為光世界的創(chuàng)新，對人類必不可少的綠色技術光革命。 LED將是繼愛迪生發(fā)明電燈泡以來重新將開始巨大的光革命。 · 發(fā)光二極管（LED）的特點： 一、體積小

6、：LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常小，非常輕。 二、耗電量低：LED耗電相當?shù)?，直流驅動，超低功?單管0.03-0.06瓦)，電光功率轉換接近30%。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，它消耗的電能不超過0.1W，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。三、使用壽命長：有人稱LED光源為長壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當?shù)碾娏骱碗妷合拢褂脡勖蛇_6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。四、高亮度、低熱量：LED使用冷發(fā)光技術，發(fā)熱量比普通照明

7、燈具低很多。五、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。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，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源六、堅固耐用：LED被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分，使得LED不易損壞。將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進行對比，結果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/W，壽命小于2000小時，螺旋節(jié)能燈 的光效為60lm/W，壽命小于8000小時，T5熒光燈則為96lm/W，壽命大約為10000小時，而直徑為5毫米的白光LED光效理論上可以超過

8、150lm/W，壽命可大于100000小時。（電世界）·發(fā)光二極管（LED）的應用：一、 交流電源指示燈：該電路只要連接220V/50Hz的交流供電線路，LED就會被點亮，指示電源接通。限流電阻R的阻值為220V/IF。二、 交流開關指示燈：用LED作白熾燈開關指示燈的電路，當開關斷開燈泡熄滅時，電流經R、LED 和燈泡EL形成回路，LED亮，方便人們在黑暗中找到開關。此時曲于回路中的電流很小，燈泡是不會亮的。當接通開關時，燈泡被點亮，而LED則熄滅。三、 交流電源插座指示燈：用雙色(共陰極) LED作交流電源插座指示燈的電路。插座的供電由開關S控制。當紅光LED亮時，插座無電;當綠

9、光LED亮時，插座有電。四、 保險管座指示燈：LED用作工廠設備配電箱保險管座指示燈的電路。當保險管完好時，LED不亮;當保險管熔斷時，LED會被點亮，以指示用戶是哪一個熔斷器已被燒斷，以便更換。這對于用肉眼無法觀察好壞的瓷芯式熔斷器來說是非常方便的。五、LED廣告招牌燈六、LED單色或者彩色顯示屏： 一般單色顯示屏用于顯示單行漢字，彩色顯示屏用于戶外大屏幕電視。七、LED路燈八、LED汽車信號燈和LED電動車照明燈·發(fā)光二極管（LED）的發(fā)展前景： 據(jù)聯(lián)合國環(huán)境計劃署報告，2010年照明用電占全球總電力需求的15%。IHS估計，全球照明市場年 度總收入接近1萬億美元。電價的上漲、對

10、氣候變化的關注和渴望能源獨立是造成全球照明市場轉向高效節(jié)能光源的主因。根據(jù)最近的一份美國能源部(DOE)的 報告，2010年美國照明消耗電量占總用電量的約18%，報告中還提到，到2025年，依靠固態(tài)照明(SSL)技術可每年節(jié)省電量217兆瓦小時 (terawatt-hours， TWh)，約為現(xiàn)在美國照明用電量的三分之一，相當于節(jié)約能源約2.5萬億英熱單位，這大約等于2025年美國風力發(fā)電的總和，或2025年12個太陽能發(fā) 電站的總和。按照電價0.1美元一度電計算，相當于每年可節(jié)省2170億美元，相當于2000萬個美國家庭每年照明用電。這一假設是基于實現(xiàn)高效的SSL 顯著技術進步以及廣泛的市場

11、應用。這表明，SSL提供顯著減少能源消耗的機會，從而提高美國國內能源安全和減少溫室氣體排放。研究預測表明全球商用LED的銷售額一直到2019年都呈急劇增加趨勢，而從2019年至2021年有輕微減少，但有些產品顯著下降，如線性熒光燈類(包 括T5、T8、T12)，緊湊型熒光燈電燈(CFL)和高強度放電(HID)燈。從這個模型看到2021年全球照明收入減少，預計是由于SSL產品成本的 下降，而不是銷售單位放緩。然而，隨著越來越多的長壽命LED燈售出，我們可以預期在更久的未來，替換型燈泡的銷售量會持續(xù)下跌，而擁有附加功能的SSL 產品，如可控性、色彩調整以及智能無線，將有可能為LED照明產品增加附加

12、值，并在未來進一步增加LED的收入。（美國DOE新報告看全球LED發(fā)展）·總結： 隨著時代的進步，越來越多的新型能源和新型設施進入了人們的生活。幾百年前愛迪生發(fā)明的電燈，但是在幾百年后的今天，古老的白熾燈因為發(fā)光效率低、耗電量大、使用壽命短等原因已經不能滿足人們的需要，正因如此，高亮環(huán)保的發(fā)光二極管（LED）燈出現(xiàn)了。發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱為p-n結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。當它處于正向工作狀態(tài)時，電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線。發(fā)光二極管（LED）經過了漫長的發(fā)展歷程，生產技術也趨于成熟，漸漸走進的人們的日常生活，具有可