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3月17日白光LED的新应用--卡灯的结构和原理

2012-03-17 10:00:00十环网

 
LED是lightemittingdiode(发光二极管)的缩写,是一种由半导体技术制成的电光源。LED的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为P2N结。在正向导通时,半导体中的多数载流子和少数载流子复合,开释出的能量以光子或部分以光子的形式发射出来,大量的光子形成光子流,即发光。P2N结加反向电压时,少数载流子难以注进,故不发光。由于半导体材料的带隙能量不同,不同半导体材料的LED可以发出不同颜色的光。
  
  LED光源具有体积小、寿命长、耗电量小、反映速度快、颜色丰富、可平面封装等特点,是一种环保节能的冷光源。由于LED有以上特点,所以被广泛用于显示和照明领域。
  
  1965年,第一款商用LED(发红光)问世,效率仅为0.1lm/W。1968年,由GaAsP材料制作的LED效率已达到1lm/W,并且能发出红、橙、黄色光。20世纪90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的进步。1998年,白光LED的开发成功标志着照明技术革命的到来。
  
  1白光LED的最新进展
  
  06年12月,日本日亚化学产业发布正向电流为20mA时、发光效率达到150lm/W的白色LED,其发光效率达到了进步演色性后的荧光灯的约1.7倍,为白炽灯的11.5倍,甚至超过了普遍以为发光效率最高的高压钠灯。昭和电工团体(SDK)研究出一种制造氮化镓(GaN)基及其他氮化物基优质复合半导体的新工艺,主要用于蓝色和白色LED。2007年2月,PhilipsLumileds公布LED外延技术(,基本解决白光大功率LED光效随电流攀升而下降的题目,可令光效随驱动电流的增加而增加。Cyberlux公司宣称,使用塑料材质可让白光LED的售价更低廉,这种技术既能明显降低制造本钱,照明亮度也优于传统白光LED。2007年3月,首尔半导体(SSC)推出3.5万小时、光通量96lm的八角形2W单芯片Acriche,可直接插在110V或220V交流电源上使用,无需AC/DC转换器。SSC计划到2008年Ariche光效进步到120lm/W。
  
  目前,LED芯片厚度只有0.4mm,LED的光引出技术也有很大进步。因此,带LED的背光源逐步用于第三代手机、PDA、手提DVD、数字摄像机等小型显示器。另外,汽车上的各种灯,如前后灯、侧灯、前照灯、车内照明灯及仪表盘显示器,将全面进进开发应用。根据StrategiesUn2limited的统计,日本大型车灯厂小系(Kohido)估算,到2008年所有的新车都会以LED作为车灯。
  
  2白光LED卡灯
  
  国内一家光电器件有限公司为日本带工一款新的白光LED产品,名称为“卡灯”,产品实物如图1所示。这是白光LED的新应用,已申请专利。


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