led知識(shí)

一、 LED 的優(yōu)點(diǎn)

(1）高節(jié)能

節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03~0.06W）電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源

節(jié)能80％以上。

(2）壽命長

 LED 光源也被稱為長壽燈，意為永不熄滅的燈。 LED 光源為固體冷光源，用環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，

不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬～10萬小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。

(3）多變幻

 LED 光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產(chǎn)生

256x256x256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多樣，可實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。

(4）利環(huán)保

 LED 光源的環(huán)保效果更佳。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，而且廢棄物可回收，

沒有污染，不含汞元素；冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源

(5）高新尖

與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比， LED 光源是低壓微電子產(chǎn)品，其成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、

嵌入式控制技術(shù)等，所以也是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件"高新尖"技術(shù)，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特

點(diǎn)。

(6）體積小

 LED 基本上是塊很小的芯片被封裝在環(huán)氧樹脂里，所以它非常小、非常輕。

(7）高亮度、低熱量

 LED 光源比 HID 或白熾燈的熱輻射更小。

二、 led知識(shí)，LED 光參數(shù)介紹

LED 光學(xué)參數(shù)中重要的幾個(gè)方面就是：光通量、光照度、發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光效率、光強(qiáng)分布、光亮度、顯色性、色溫、光束角

。

(1）光通量

   點(diǎn)光源或非點(diǎn)光源在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出的能量，其中可產(chǎn)生視覺者（人能感覺出來的輻射通量）即稱為光通量（ p )。光通量

的單位為流明（ Im ),1lm定義為一國際標(biāo)準(zhǔn)燭光的光源在單位立體弧角內(nèi)所通過的光通量。

這個(gè)量是對光源而言，是描述光源發(fā)光總量大小的，與光功率等價(jià)。光源的光通量越大，則發(fā)出的光線越多。

對于各向同性的光，則 F =4r1。也就是說，若光源的 I 為1cd，則光通量為4元12.56lm。與力學(xué)的單位相比，光通量相當(dāng)

于壓力，而發(fā)光強(qiáng)度相當(dāng)于壓強(qiáng)。若想被照射點(diǎn)看起來更亮，則不僅要提高光通量，而且還要增加會(huì)聚的手段，實(shí)際上就是

減小面積，這樣才能得到更大的強(qiáng)度。

光通量也是人為量，因?yàn)樗耆歉鶕?jù)人眼對光的響應(yīng)而來的。

人眼對不同顏色光的感覺是不同的，此感覺決定了光通量與光功率的換算關(guān)系。對于人眼最敏感的555nm的黃綠光，

1W=683lm。也就是說，1W的功率全部轉(zhuǎn)換成波長為555nm的黃綠光，為683 lm 。這是最大的光轉(zhuǎn)換效率，也是定標(biāo)值

，因?yàn)槿搜蹖?55nm的光最敏感。對于其他顏色的光，比如650nm的紅光，1W相當(dāng)于73lm，這是因?yàn)槿搜蹖t光不敏感。

對于白光則要看情況，因?yàn)楹芏嗖煌墓庾V結(jié)構(gòu)的光都是白色的。  

(2）光照度

   可用照度計(jì)直接測量。光照度的單位是勒克斯，英文是 lux 或 lx 。被光均勻照射的物體，在1m2面積上得到的光通量是

1lm時(shí)，它的照度是11x。

(3）發(fā)光強(qiáng)度

  發(fā)光強(qiáng)度簡稱光強(qiáng)，國際單位是坎德拉（ candela )，英文符號為 cd 。 lcd 是指光源在指定方向的單位立體角內(nèi)發(fā)出的

光通量。光源輻射均勻時(shí)，則光強(qiáng)為 I = F /Ω,Ω為立體角，

單位為球面度（ sr ); F 為光通量，單位為流明（ Im )。點(diǎn)光源為 I = F /4π。

(4）發(fā)光效率

發(fā)光效率就是光通量與電功率之比。發(fā)光效率表征了光源的節(jié)能特性，這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

單位為流明／瓦（ Im / W )。

(5）光強(qiáng)分布

 LED 發(fā)光強(qiáng)度是表征它在某個(gè)方向上的發(fā)光強(qiáng)弱，由于 LED 在不同的空間角度光強(qiáng)相差很多，所以研究了 LED 的光強(qiáng)分布特性。這個(gè)參數(shù)實(shí)際意義很大，直接影響到 LED 顯示裝置的最小觀察角度。例如，體育場館的 LED 大型彩色顯示屏，如果選用 LED 單管則分布范圍很窄，面對顯示屏處于較大角度的觀眾將看到失真的圖像。另外，交通標(biāo)志燈也要求較大范圍的人能識(shí)別。

(6)光亮度

表示發(fā)光面的明亮程度，指發(fā)光表面在指定方向的發(fā)光強(qiáng)度與垂直且指定方向的發(fā)光面的面積之比，單位是 cd /m2。對于一個(gè)漫散射面，盡管各個(gè)方向的光強(qiáng)和光通量不同，但各個(gè)方向的亮度都是相等的。電視機(jī)的熒光屏就是近似于這樣的漫散射面，所以從各個(gè)方向觀看圖像，都有相同的亮度。

(7）顯色性

光源對物體本身顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性，也就是顏色逼真的程度。光源的顯色性由顯色指數(shù)來表明，它表示物體在光下顏色比基準(zhǔn)光（太陽光）照明時(shí)顏色的偏離，能較全面反映光源的顏色特性。顯色性高的光源對顏色表現(xiàn)較好，我們所見到的顏色也就接近自然色；顯色性低的光源對顏色表現(xiàn)較差，我們所見到的顏色偏差也就較大。國際照明委員會(huì) CIE 把太陽的顯色指數(shù)定為100。各類光源的顯色指數(shù)各不相同，例如，高壓鈉燈顯色指數(shù) Ra =23，熒光燈管顯色指數(shù)

 Ra =60~90。顯色可分為以下兩種。

①忠實(shí)顯色：能正確表現(xiàn)物質(zhì)本來的顏色需使用顯色指數(shù)（ Ra ）高的光源，其數(shù)值接近100，顯色性最好。

②效果顯色：要鮮明地強(qiáng)調(diào)特定色彩，表現(xiàn)美的生活可以利用加色法來加強(qiáng)顯色效果。

(8）色溫

以熱力學(xué)溫度（ K ）來表示，即將一標(biāo)準(zhǔn)黑體加熱，溫度升高到一定程度時(shí)顏色開始由深紅→淺紅→橙黃→白→藍(lán)逐漸

改變，某光源與黑體的顏色相同時(shí)，我們將黑體當(dāng)時(shí)的熱力學(xué)溫度稱為該光源的色溫。

因相關(guān)色溫事實(shí)上是以黑體輻射接近光源光色時(shí)，對該光源光色表現(xiàn)的評價(jià)值，并非一種精確的顏色對比，故具相同色溫

值的二光源，可能在光色外觀上仍有些許差異。僅憑色溫?zé)o法了解光源對物體的顯色能力，或在該光源下物體顏色的再現(xiàn)能

力。

光源色溫不同，光色也不同：

色溫在3300K以下，光色偏紅給人以溫暖的感覺，有穩(wěn)重的氣氛；

色溫在3000~6000K間，人在此色調(diào)下無特別明顯的視覺心理效果，有爽快的感覺，故稱為"中性"色溫；色溫超過6000K，

光色偏藍(lán)，給人以清冷的感覺。

①色溫與亮度：高色溫光源照射下，如亮度不高則給人一種陰氣的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會(huì)給人一種悶熱的感

覺。

②光色的對比：在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對比將會(huì)出現(xiàn)層次效果，光色對比大時(shí)，在獲得亮度層次的同時(shí)，

又可獲得光色的層次。

采用低色溫光源照射，使紅色更鮮艷；

采用中色溫光源照射，使藍(lán)色具有清涼感；

采用高色溫光源照射，使物體有冷的感覺。

(9）標(biāo)準(zhǔn)光源

照明光源對物體的顏色影響很大。不同的光源有著各自的光譜能量分布及顏色，在它們的照射下物體表面呈現(xiàn)的顏色也隨之

變化。為了統(tǒng)一對顏色的認(rèn)識(shí)，首先必須要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的照明光源。因?yàn)楣庠吹念伾c光源的色溫密切相關(guān)，所以 CIE 規(guī)定了

四種標(biāo)準(zhǔn)照明體的色溫標(biāo)準(zhǔn)。

國家市場監(jiān)

標(biāo)準(zhǔn)照明體 A ：代表完全輻射體在2856K發(fā)出的光（ X 。=109.87, Yo =100.00,Z0=35.59);

標(biāo)準(zhǔn)照明體 B ：代表相關(guān)色溫約為4874K的直射陽光（ Xo =99.09, Yo =100.00, Z =85.32);

標(biāo)準(zhǔn)照明體 C ：代表相關(guān)色溫約為6774K的平均日光，光色近似陰天天空的日光(X0=98.07,Y0=100.00,Z0=118.18);

標(biāo)準(zhǔn)照明體D65：代表相關(guān)色溫約為6504K的日光（ Xo =95.05, Yo =100.00,20=91標(biāo)準(zhǔn)照明體 D ：代表標(biāo)準(zhǔn)照明體D65

以外的其他日光。

 CIE 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體是指特定的光譜能量分布，是規(guī)定的光源顏色標(biāo)準(zhǔn)。它并不是必須由一個(gè)光源直接提供，也并不一定

用某一光源來實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn) CIE 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體的要求，還必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)光源，以具體實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體所要求的光譜能

量分布。 CIE 推薦以下人造光源來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的規(guī)定：

標(biāo)準(zhǔn)光源 A ：色溫為2856K的充氣螺旋鎢絲燈，其光色偏黃。

標(biāo)準(zhǔn)光源 B ：色溫為4874K，由 A 光源加罩 B 型 D - G 液體濾光器組成，光色相當(dāng)于中午日光。

標(biāo)準(zhǔn)光源 C ：色溫為6774K，由 A 光源加罩 C 型 D - G 液體濾光器組成，光色相當(dāng)于有云的天空光。

 CIE 標(biāo)準(zhǔn)照明體 A 、 B 、 C 由標(biāo)準(zhǔn)光源 A 、 B 、 C 實(shí)現(xiàn)，但對于模擬典型日光的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65，目前 CIE 還沒有推薦

相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源。因?yàn)樗墓庾V能量分布在目前還不能由真實(shí)的光源準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前國際上正在進(jìn)行與標(biāo)準(zhǔn)照明體D65相

對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源的研制工作。

   現(xiàn)在研制的三種模擬D65人造光源分別為：帶濾光器的高壓氙弧燈、帶濾光器的白熾燈和熒光

燈。它們的相對光譜能量分布與D65符合，帶濾光器的高壓氙弧燈提供了最好的模擬，帶濾光器的白熾燈在紫外區(qū)的模擬尚

不太理想，熒光燈的模擬較差。為了滿足精細(xì)屏色生產(chǎn)活動(dòng)的需要，還有采用熒光燈和帶濾器的白熾燈組成的混光光源，稱

為D75光源。其色溫可達(dá)7500K，主要運(yùn)用在原棉評級等精細(xì)辨色工作中。