蓝光LED
来源：作者：日期：2017-11-21 15:06:28点击：6527次
蓝色发光二极管是氮化镓二极管，发光二极管由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。
目录
1、蓝光LED诺贝尔奖
2、蓝光LED意义
3、蓝光LED功能
4、蓝光LED特性
5、蓝光LED特点
6、蓝光LED构成原理
7、蓝光LED性能要求
8、LED蓝光危害
9、蓝光LED应用
蓝光LED诺贝尔奖：
2014年度诺贝尔物理学奖授予来自三名来自美国和日本的科学家，以表彰他们发明了蓝光LED技术。赤崎勇，天野浩以及中村修二在上世纪90年代分别独立开发出蓝光LED技术。
将新开发的蓝光LED光源与已有的红光与绿光LED光源，人们终于可以通过三原色原理产生更加自然和实用的白光照明光源。这三位获奖人将共同分享800万瑞典克朗(约合120万美元)的奖金。
蓝光LED意义：
红色、绿色发光二极管在上世纪中叶已经问世，但要把发光二极管用于照明，必须发明蓝色发光二极管，因为有了红、绿、蓝三原色后，才能产生照亮世界的白色光源。蓝色发光二极管的制备技术困扰了人类30多年。
上世纪80年代，在日本名古屋大学工作的赤崎勇和天野浩选择氮化镓材料，向蓝色发光二极管这个世界难题发起挑战。1986年，两人首次制成高质量的氮化镓晶体；1989年首次研发成功蓝光LED。
从1988年起，当时在日亚化学公司工作的中村修二也开始研发蓝光二极管。与两位日本同行一样，他选择的也是氮化镓材料，但在技术路线上并不相同。上世纪90年代初，中村修二也研制出了蓝色发光二极管。与名古屋大学团队相比，他发明的技术更简单，成本也更低。
至此，将LED用于照明的最大技术障碍已被扫除，被誉为“人类历史上第四代照明”的LED灯呼之欲出。
按照诺奖评选委员会的说法，这项只有“20岁”的“年轻”发明之所以获奖，是因为这种用全新方式创造的白色光源已经“让我们所有人受益”。“他们的发明具有革命性，”声明说，“白炽灯点亮了20世纪，21世纪将由LED灯点亮。”
与白炽灯、荧光灯相比，LED能耗更低，寿命更长，而且可实现智能化操控，是节能环保的“绿色照明”。因此进入市场后，呈现爆发式增长。国家半导体照明应用系统工程技术研究中心经理杨洁翔介绍，我国2010年的LED产值是700多亿元； 而到了2013年，全年产值猛增到5000多亿元。家庭、办公、道路等各种场所的照明以及绚烂的景观灯光，这些市场“主力军”如今都是LED。“前几年谈到LED，我们需要对公众进行科普，现在家里装修，老百姓都会考虑买这种比传统节能灯更节能的灯具。”
蓝光LED功能：
正是由于蓝色LED的发明为人类带来新“光明”，今年诺贝尔物理学奖授予了三位为LED照明起到奠基作用的科学家。
值得一提的是，中村修二与上海科研机构有着密切合作。作为国家半导体照明应用系统工程技术研究中心顾问、复旦大学兼职教授，他推动了LED在上海世博会的应用，并正在帮助上海科研团队研发半导体蓝色激光器，为新一代“激光电视”提供核心部件。
蓝光LED特性：
与白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9，10个阿拉伯数字以及A，B，C，D，E，F等部分字母（必须区分大小写）。
蓝光LED特点：
节能、寿命长、亮度高
蓝光LED构成原理：
发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。
1973年，在松下电器公司东京研究所的赤崎勇开始了蓝光LED的研究。后来，赤崎勇和弟子天野浩在名古屋大学合作进行了蓝光LED的基础性研发，1989年首次研发成功了蓝光LED。1993年，在日本日亚化工（Nichia）工作的中村修二成功把氮渗入，发明了基于宽禁带半导体材料氮化镓（GaN）和铟氮化稼（InGaN）的具有商业应用价值的蓝光LED，从而引发了照明技术革新，这类LED在1990年代后期得到广泛应用。
蓝光LED性能要求：
7.1高可靠性特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。
7.2高效率LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。
7.3高功率因素功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。
7.4驱动方式通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。
7.5浪涌保护LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。
7.6保护功能电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。
7.7防护方面灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。
7.8驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。
7.9要符合安规和电磁兼容的要求。
LED蓝光有危害吗？
一般LED发的光只有“RGB”这3种颜色，而B表示blue，就是蓝光。
那么蓝光在哪里呢，可见光的波长范围是在400纳米到700纳米之间，而从400纳米开始到500纳米的波长范围就是蓝光。
但是我们平时家用的白光是如何产生的呢，因为蓝光光子的能量高，所以用它来激发荧光，一般用蓝光LED产品的蓝光灯打在荧光粉上产生黄光，黄光被蓝光激发出来后，他们一起从LED里射出来，我们会感觉好像是看到了白光，其实是蓝与黄两种颜色混合在一起的复合光。
正因为这个原理，很多厂家为了提高白光LED的亮度，直接提高蓝光的强度，这样黄光相应增加，最后形成的白光亮度也就增加了，但这就造成了蓝光过量。
蓝光对视网膜的影响，人的眼睛用来接收光的组织叫做视网膜，如果光源中的400-500纳米蓝光波段亮度过高，眼睛长时间直视光源后可能引起视网膜的光化学损伤。人的眼睛为什么不能接受蓝光LED发出的“过量蓝光"呢，因为人类是在太阳系里进化出来的，太阳光的中心波长在550纳米左右，而蓝光LED中心波长是465纳米，偏离了太阳光的中心波长，所以我们人类的眼睛不能接受”过量“蓝光。
一般来说，正规厂家经过国家质检上市的产品，不会存在蓝光过量的隐患。但有一些LED灯的生产商并不注意控制蓝光的强度，他们所生产的LED灯具中蓝光是”过量“的，对眼睛存在蓝光辐射损害。
蓝光LED应用：
在LED于20世纪60年代问世到80年代之前这10多年中，LED只有红、黄、绿几种颜色，发光效率很低(仅约1 lm/W)，亮度比较低，而且价格高，人们只是将其用作电子产品的指示灯。从LED发展和应用历程上看，这一时期为LED的指示应用阶段。
9.1交流电源指示灯
该电路只要连接220V/50Hz的交流供电线路，LED就会被点亮，指示电源接通。限流电阻R的阻值为220V/IF。
9.2交流开关指示灯
用LED作白炽灯开关指示灯的电路，当开关断开灯泡熄灭时，电流经R、LED 和灯泡EL形成回路，LED亮，方便人们在黑暗中找到开关。此时曲于回路中的电流很小，灯泡是不会亮9.3交流电源插座指示灯
用双色(共阴极) LED作交流电源插座指示灯的电路。插座的供电由开关S控制。当红光LED亮时，插座无电;当绿光LED亮时，插座有电。
9.4保险管座指示灯
LED用作工厂设备配电箱保险管座指示灯的电路。当保险管完好时，LED不亮;当保险管熔断时，LED会被点亮，以指示用户是哪一个熔断器已被烧断，以便更换。这对于用肉眼无法观察好坏的瓷芯式熔断器来说是非常方便的。
| 中文名 | 用 途 | 材 料 | 分 类 |
| 蓝色发光二极管 | 照明、广告灯、指引灯、屏幕 | 氮化镓 | 发光二极管 |
目录
1、蓝光LED诺贝尔奖
2、蓝光LED意义
3、蓝光LED功能
4、蓝光LED特性
5、蓝光LED特点
6、蓝光LED构成原理
7、蓝光LED性能要求
8、LED蓝光危害
9、蓝光LED应用
蓝光LED诺贝尔奖：
2014年度诺贝尔物理学奖授予来自三名来自美国和日本的科学家，以表彰他们发明了蓝光LED技术。赤崎勇，天野浩以及中村修二在上世纪90年代分别独立开发出蓝光LED技术。
将新开发的蓝光LED光源与已有的红光与绿光LED光源，人们终于可以通过三原色原理产生更加自然和实用的白光照明光源。这三位获奖人将共同分享800万瑞典克朗(约合120万美元)的奖金。
蓝光LED意义：
红色、绿色发光二极管在上世纪中叶已经问世，但要把发光二极管用于照明，必须发明蓝色发光二极管，因为有了红、绿、蓝三原色后，才能产生照亮世界的白色光源。蓝色发光二极管的制备技术困扰了人类30多年。
上世纪80年代，在日本名古屋大学工作的赤崎勇和天野浩选择氮化镓材料，向蓝色发光二极管这个世界难题发起挑战。1986年，两人首次制成高质量的氮化镓晶体；1989年首次研发成功蓝光LED。
从1988年起，当时在日亚化学公司工作的中村修二也开始研发蓝光二极管。与两位日本同行一样，他选择的也是氮化镓材料，但在技术路线上并不相同。上世纪90年代初，中村修二也研制出了蓝色发光二极管。与名古屋大学团队相比，他发明的技术更简单，成本也更低。
至此，将LED用于照明的最大技术障碍已被扫除，被誉为“人类历史上第四代照明”的LED灯呼之欲出。
按照诺奖评选委员会的说法，这项只有“20岁”的“年轻”发明之所以获奖，是因为这种用全新方式创造的白色光源已经“让我们所有人受益”。“他们的发明具有革命性，”声明说，“白炽灯点亮了20世纪，21世纪将由LED灯点亮。”
与白炽灯、荧光灯相比，LED能耗更低，寿命更长，而且可实现智能化操控，是节能环保的“绿色照明”。因此进入市场后，呈现爆发式增长。国家半导体照明应用系统工程技术研究中心经理杨洁翔介绍，我国2010年的LED产值是700多亿元； 而到了2013年，全年产值猛增到5000多亿元。家庭、办公、道路等各种场所的照明以及绚烂的景观灯光，这些市场“主力军”如今都是LED。“前几年谈到LED，我们需要对公众进行科普，现在家里装修，老百姓都会考虑买这种比传统节能灯更节能的灯具。”
蓝光LED功能：
正是由于蓝色LED的发明为人类带来新“光明”，今年诺贝尔物理学奖授予了三位为LED照明起到奠基作用的科学家。
值得一提的是，中村修二与上海科研机构有着密切合作。作为国家半导体照明应用系统工程技术研究中心顾问、复旦大学兼职教授，他推动了LED在上海世博会的应用，并正在帮助上海科研团队研发半导体蓝色激光器，为新一代“激光电视”提供核心部件。
蓝光LED特性：
与白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9，10个阿拉伯数字以及A，B，C，D，E，F等部分字母（必须区分大小写）。
蓝光LED特点：
节能、寿命长、亮度高
蓝光LED构成原理：
发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。
1973年，在松下电器公司东京研究所的赤崎勇开始了蓝光LED的研究。后来，赤崎勇和弟子天野浩在名古屋大学合作进行了蓝光LED的基础性研发，1989年首次研发成功了蓝光LED。1993年，在日本日亚化工（Nichia）工作的中村修二成功把氮渗入，发明了基于宽禁带半导体材料氮化镓（GaN）和铟氮化稼（InGaN）的具有商业应用价值的蓝光LED，从而引发了照明技术革新，这类LED在1990年代后期得到广泛应用。
蓝光LED性能要求：
7.1高可靠性特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。
7.2高效率LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。
7.3高功率因素功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。
7.4驱动方式通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。
7.5浪涌保护LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。
7.6保护功能电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。
7.7防护方面灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。
7.8驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。
7.9要符合安规和电磁兼容的要求。
LED蓝光有危害吗？
一般LED发的光只有“RGB”这3种颜色，而B表示blue，就是蓝光。
那么蓝光在哪里呢，可见光的波长范围是在400纳米到700纳米之间，而从400纳米开始到500纳米的波长范围就是蓝光。
但是我们平时家用的白光是如何产生的呢，因为蓝光光子的能量高，所以用它来激发荧光，一般用蓝光LED产品的蓝光灯打在荧光粉上产生黄光，黄光被蓝光激发出来后，他们一起从LED里射出来，我们会感觉好像是看到了白光，其实是蓝与黄两种颜色混合在一起的复合光。
正因为这个原理，很多厂家为了提高白光LED的亮度，直接提高蓝光的强度，这样黄光相应增加，最后形成的白光亮度也就增加了，但这就造成了蓝光过量。
蓝光对视网膜的影响，人的眼睛用来接收光的组织叫做视网膜，如果光源中的400-500纳米蓝光波段亮度过高，眼睛长时间直视光源后可能引起视网膜的光化学损伤。人的眼睛为什么不能接受蓝光LED发出的“过量蓝光"呢，因为人类是在太阳系里进化出来的，太阳光的中心波长在550纳米左右，而蓝光LED中心波长是465纳米，偏离了太阳光的中心波长，所以我们人类的眼睛不能接受”过量“蓝光。
一般来说，正规厂家经过国家质检上市的产品，不会存在蓝光过量的隐患。但有一些LED灯的生产商并不注意控制蓝光的强度，他们所生产的LED灯具中蓝光是”过量“的，对眼睛存在蓝光辐射损害。
蓝光LED应用：
在LED于20世纪60年代问世到80年代之前这10多年中，LED只有红、黄、绿几种颜色，发光效率很低(仅约1 lm/W)，亮度比较低，而且价格高，人们只是将其用作电子产品的指示灯。从LED发展和应用历程上看，这一时期为LED的指示应用阶段。
9.1交流电源指示灯
该电路只要连接220V/50Hz的交流供电线路，LED就会被点亮，指示电源接通。限流电阻R的阻值为220V/IF。
9.2交流开关指示灯
用LED作白炽灯开关指示灯的电路，当开关断开灯泡熄灭时，电流经R、LED 和灯泡EL形成回路，LED亮，方便人们在黑暗中找到开关。此时曲于回路中的电流很小，灯泡是不会亮9.3交流电源插座指示灯
用双色(共阴极) LED作交流电源插座指示灯的电路。插座的供电由开关S控制。当红光LED亮时，插座无电;当绿光LED亮时，插座有电。
9.4保险管座指示灯
LED用作工厂设备配电箱保险管座指示灯的电路。当保险管完好时，LED不亮;当保险管熔断时，LED会被点亮，以指示用户是哪一个熔断器已被烧断，以便更换。这对于用肉眼无法观察好坏的瓷芯式熔断器来说是非常方便的。
