led是誰發明的
LED,它是半導體二極管的一種,可以把電能轉化成光能。那么是誰發明的呢?下面是學習啦小編給大家整理的相關資料,歡迎大家閱讀!
在1955年時,美國無線電公司(Radio Corporation of America)的Rubin Braunstein發現了砷化鎵(GaAs)與及其他半導體合金的紅外線放射作用,而1962年美國通用電氣公司(GE)的Nick Holonyak Jr則開發出可見光的LED。不過,LED真正的起飛是在1990年代日本日亞 (Nichia Chemical Industries Ltd.)的中村修二(Shuji Nakamura) 于1994年和1995年,在氮化鎵(GaN)研究方面獲得重大突破,獲得了藍光LED,繼藍光LED技術突破后,白光LED正式啟動了廣泛的LED應用的時代。
發展史
發光二極管(英語:Light-Emitting Diode,簡稱LED) 是一種能將電能轉化為光能的半導體電子元件。這種電子元件早在1962年出現,早期只能發出低光度的紅光,之后發展出其他單色光的版本,時至今日能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線,光度也提高到相當的光度。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等;隨著技術的不斷進步,發光二極管已被廣泛的應用于顯示器、電視機采光裝飾和照明。
行業趨勢
據《2013-2017年中國LED照明產業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》分析認為,LED照明市場一直被認為是LED最重要、最具發展前景的應用。總體來看,宏觀環境對于LED照明應用的發展非常有利,主要表現為:1)節能減排成為全球關注的議題并得到積極推進;2)傳統光源技術成長緩慢,面臨發展瓶頸;3)LED照明技術進步與成本不斷降低,長期市場障礙已不大。
數據顯示,2009年,全球LED路燈裝置數量約250萬盞,滲透率達到1%,2010年,全球LED路燈可達到450萬盞,滲透率達到2%以上。報告預測全球LED路燈市場在2010年后將呈高速增長,2009至2013年復合增長率高達97.75%,至2013年,全球LED路燈市場規模達到21.59億美元。
前瞻網LED照明行業研究小組分析認為,受“十城萬盞”政策的推動,我國LED路燈市場將保持持續增長,至2013年我國LED路燈市場規模預計達到86.63億元,占到全球市場規模的五成左右,成為全球最重要的LED路燈市場之一。
隨著行業的繼續發展,技術的飛躍突破,應用的大力推廣,LED的光效也在不斷提高,價格不斷走低。新的組合式管芯的出現,也讓單個LED管(模塊)的功率不斷提高。通過同業的不斷努力研發,新型光學設計的突破,新燈種的開發,產品單一的局面也有望在進一步扭轉。控制軟件的改進,也使得LED照明使用更加便利。這些逐步的改變,都體現出了LED發光二極管在照明應用的前景廣闊。
LED被稱為第四代光源,具有節能、環保、安全、壽命長、低功耗、低熱、高亮度、防水、微型、防震、易調光、光束集中、維護簡便等特點,可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明等領域。
LED優點:電光轉化效率高(接近60%,綠色環保、壽命長(可達10萬小時)、工作電壓低(3V左右)、反復開關無損壽命、體積小、發熱少、亮度高、堅固耐用、易于調光、色彩多樣、光束集中穩定、啟動無延時;
LED缺點:起始成本高、顯色性差、大功率LED效率低、恒流驅動(需專用驅動電路)。 相比之下,各種傳統照明存在一定的缺陷。
白熾燈:電光轉化效率低(10%左右)、壽命短(1000小時左右)、發熱溫度高、顏色單一且色溫低;
熒光燈:電光轉化效率不高(30%左右)、危害環境(含汞等有害元素,約3.5-5mg/只)、不可調亮度(低電壓無法啟輝發光)、紫外輻射、閃爍現象、啟動較慢、稀土原料漲價(熒光粉占成本比重由10%上升到60~70%)、反復開關影響壽命;體積大。
高壓氣體放電燈:耗電量大、使用不安全、壽命短、散熱問題,多用于室外照明
LED光源特點
電壓
LED使用低壓電源,供電電壓在直流3-24V之間,根據產品不同而異,也有少數DC36V、DC40V等,所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場所。
效能
消耗能量較同光效的白熾燈減少80%左右,較節能燈減少40%左右。
適用性
體積很小,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境
穩定性
10萬小時,光衰為初始的50%
響應時間
其白熾燈的響應時間為毫秒級,LED燈的響應時間為納秒級
環境污染
不含有害金屬汞等
顏色
發光二極管方便地通過化學修飾方法,調整材料的能帶結構和禁帶寬度,實現紅黃綠藍橙多色發光。紅光管工作電壓較小,顏色不同的紅、橙、黃、綠、藍的發光二極管的工作電壓依次升高。
價格
LED的價格越來越平民化,因LED省電的特性,也許不久的將來,人們都會把白熾燈換成LED燈。我國部分城市公路、學校、廠區等場所已換裝完LED路燈、節能燈等。
種類發展
最早應用半導體P-N結發光原理制成的LED光源問世于20世紀60年代初。當時所用的材料是GaAsP,發紅光(λp=650nm),在驅動電流為20毫安時,光通量只有千分之幾個流明,相應的發光效率約0.1流明/瓦。
70年代中期,引入元素In和N,使LED產生綠光(λp=555nm),黃光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初,出現了GaAlAs的LED光源,使得紅色LED的光效達到10流明/瓦。
90年代初,發紅光、黃光的GaAlInP和發綠、藍光的GaInN兩種新材料的開發成功,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(λp=615nm)的光效達到100流明/瓦,而后者制成的LED在綠色區域(λp=530nm)的光效可以達到50流明/瓦。
單色光LED的應用
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用,產生了很好的經濟效益和社會效益。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,它產生2000流明的白光。經紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設計的燈中,Lumileds公司采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內,共耗電14瓦,即可產生同樣的光效。
汽車信號燈也是LED光源應用的重要領域。1987年,我國開始在汽車上安裝高位剎車燈,由于LED響應速度快(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生。
另外,LED燈在室外紅、綠、藍全彩顯示屏,匙扣式微型電筒等領域都得到了應用。