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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(wèn) 提問(wèn)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(guò)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(lái)，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(yáng)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(chǎng)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(wàn)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(jí)， LED 燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí) 　　6. 對(duì)環(huán)境污染：無(wú)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(guò)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S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(hào)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(duì)使用環(huán)境要求較低　　10.顯色性高：LED的顯色性高，不會(huì)對(duì)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(wèn)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(kāi)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(lái)各種光色的 LED 在交通信號(hào)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(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用長(zhǎng)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(hào)燈也是 LED 光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。 1987 年，我國(guó)開(kāi)始在汽車上安裝高位剎車燈，由于 LED 響應(yīng)速度快（納秒級(jí)），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(kāi)發(fā)　　對(duì)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(kāi)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(shù)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(duì)于 InGaN/YAG 白色 LED ，通過(guò)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(jìng)爭(zhēng)　　以下針對(duì)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(jiàn)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(guò)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(jiǎn)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(shì)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(guò)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(duì)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(chǎng)的比較　　全球照明產(chǎn)品年產(chǎn)值420億美元(中國(guó)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(jiǎn)單來(lái)說(shuō)led封裝就是把led封裝材料封裝成led燈的過(guò)程；　　led燈封裝流程：一般led封裝必須經(jīng)過(guò)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(píng)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(zhǎng)）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(lái)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(zhǎng)紅燈：620nm-625nm，綠燈波長(zhǎng)：520nm-525nm，藍(lán)燈波長(zhǎng)：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(shù)脂封裝起來(lái)。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(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過(guò)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(zhǎng)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(shù)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(guò)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(lái)，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(yáng)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(lái)各種光色的LED在交通信號(hào)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(hào)燈為例，在美國(guó)本來(lái)是采用長(zhǎng)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(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。　　對(duì)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(kāi)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(shù)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(duì)于InGaN/YAG白色LED，通過(guò)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(guò)藍(lán)光LED得到白光的方法，構(gòu)造簡(jiǎn)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(guò)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(lái)，這里向讀者介紹有關(guān)照明用白光ＬＥＤ。　　led-介紹　　１．可見(jiàn)光的光譜和ＬＥＤ白光的關(guān)系。眾所周之，可見(jiàn)光光譜的波長(zhǎng)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(zhǎng)為５６５ｎｍ。在可見(jiàn)光的光譜中是沒(méi)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(yáng)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(jiàn)，要使ＬＥＤ發(fā)出白光，它的光譜特性應(yīng)包括整個(gè)可見(jiàn)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(duì)可見(jiàn)光的研究，人眼睛所能見(jiàn)的白光，至少需兩種光的混合，即二波長(zhǎng)發(fā)光（藍(lán)色光＋黃色光）或三波長(zhǎng)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(guó)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(guó)的推廣還有一個(gè)過(guò)程。　?。玻?白光ＬＥＤ的工藝結(jié)構(gòu)和白色光源。對(duì)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(guò)各色光混合而產(chǎn)生白光。　　３．白光ＬＥＤ照明新光源的應(yīng)用前景。為了說(shuō)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(duì)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(cè)，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(jí)。由此可見(jiàn)開(kāi)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(zhǎng)（連續(xù)工作時(shí)間１００００小時(shí)以上），幾乎無(wú)需維護(hù)。目前，德國(guó)Ｈｅｌｌａ公司利用白光ＬＥＤ開(kāi)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(guó)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(jiàn)不久的將來(lái)，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(duì)環(huán)境無(wú)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(shù)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(lái)說(shuō)LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說(shuō)：它消耗的電不超過(guò)0.1W。　　使用壽命長(zhǎng) 　　在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合?，LED的使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí) 　　高亮度、低熱量　　環(huán)保　　LED是由無(wú)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(shù)脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。燈體內(nèi)也沒(méi)有松動(dòng)的部分，這些特點(diǎn)使得LED可以說(shuō)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(duì)溫度來(lái)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(duì)溫度K來(lái)表示。不同的色溫會(huì)引起人們?cè)谇榫w上不同的反　　應(yīng)，我們一般把光源的色溫分成三類：　?。?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(jué)，適用于家庭、住宅、宿舍、醫(yī)院、賓館等場(chǎng)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(jué)，適用于商店、醫(yī)院、辦公室、飯店、餐廳、候車室等場(chǎng)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(jué)，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(shū)館的閱覽室、展覽櫥窗等場(chǎng)所。　　演色性：光源對(duì)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(duì)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(duì)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(jiàn)光之波長(zhǎng)在380ｍｍ至780ｍｍ之范圍內(nèi)，也就是我們?cè)诠庾V中見(jiàn)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(jué)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(chǎng)所對(duì)光源的顯色指數(shù)要求是不一樣的。在國(guó)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(chǎng)所　　2B 80—90 家庭、飯館、高級(jí)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(shì)，在燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為主要趨勢(shì)。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(píng)估來(lái)對(duì)此進(jìn)行說(shuō)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(zhǎng)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(shù)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(zhǎng)，所以其使用壽命可長(zhǎng)達(dá) 50,000-100,000小時(shí)，遠(yuǎn)超過(guò)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(guò)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(lái)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(shì)；　　: 回答者：網(wǎng)友

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