最新LED灯具光学基础知识

功率因素(Power Factor)功率因素是实际消耗的功率与电力供给容量之比值.所以功率因素越高,电力在传输过程中即可减少无谓的损失并提高电力的利用率色温：色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。

因为大部分光源所发出的光皆通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。

根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；CIE色座标上的黑体曲线（Black body locus）显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。

黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K （Kelvin，或称开氏温度）为单位（K=℃+273.15）。

因此，黑体加热至呈红色时温度约527℃即800K，其他温度影响光色变化。

光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。

一天当中画光的光色亦随时间变化：日出后40分钟光色较黄，色温3,000K；正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K；日落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。

其他光源的相关色温度。

因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。

仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。

不同光源环境的相关色温度一些常见的例子：1700 K: 火柴光1850 K: 蜡烛2800 K: 钨灯(白炽灯)3350 K: 演播室"CP"灯3400 K: 演播室台灯, 照相泛光灯（不是闪光灯）, 等...4100 K: 月光5000 K: 日光5500 K: 平均日光, 电子闪光(因厂商而异)5770 K: 有效太阳温度6420 K: 氙弧灯6500 K: 日光9300 K: 电视屏幕（模拟）5000K和6500K的黑体的颜色分别接近于普通D50和D65的发光物，这通常用于颜色再现的场合（摄影、出版，等等）。

LED照明/顯示基礎知識第一章 LED照明基礎知識1、半導體照明的概念2、LED基本發光原理3、LED光源的特點4、LED的優點5、LED發展歷史6、LED顯示幕常用術語解釋7、LED極限參數的意義8、LED的分類9、LED的適用範圍和各類應用10、LED產業鏈分佈11、LED發展現狀12、LED發展趨勢總結:LED照明設計第二章 LED襯底材料的基本知識1、LED襯底的概念和作用2、LED襯底材料的種類3、LED襯底選擇的原則4、LED襯底的工藝流程第三章 LED外延片基礎知識1、LED外延生長的概念和原理2、LED外延片襯底材料選擇特點3、LED外延片襯底材料種類4、LED外延片生長工藝第四章 LED晶片基礎知識1、LED晶片的概念2、LED晶片的組成元素3、LED晶片的分類4、LED晶片特性表5、LED晶片的工藝流程第五章 LED封裝基本知識1、LED封裝的概念2、LED封裝的分類3、LED封裝工藝流程4、LED封裝器件的性能5、提高LED發光效率的技術第六章白光LED的基礎知識1、白光LED的概念2、白光LED發光原理3、白光LED技術指標4、白光LED技術難點5、大功率白光LED的封裝技術研究第七章 LED應用的基礎知識1、資訊顯示2、交通信號燈3、汽車用燈4、LED背光源5、半導體照明第一章 LED照明基礎知識1、半導體照明的概念又名LED照明。

LED(Lighting Emitting Diode即發光二極體,是一種半導體固體發光器件。

它是利用固體半導體晶片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生複合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。

LED照明產品尌是利用LED作為光源製造出來的照明器具。

2、LED基本發光原理LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵、GaP(磷化鎵、GaAsP(磷砷化鎵等半導體製成的,這些半導體材料會預先透過注入或攙雜等工藝以產生P、N架構。

灯具光学原理知识点总结灯具光学原理是指光学系统中硝和光的传播、聚敛和转换规律，是指导灯具设计和应用的重要基础。

了解光学原理不仅有助于提高灯具的设计性能，而且对于正确使用和维护灯具也有着重要的指导作用。

本文将通过介绍灯具光学原理的相关知识点，来帮助大家更好地了解灯具的光学特性。

1. 光的传播和衍射光是一种电磁波，具有波粒二象性，可以在真空和介质中传播。

在介质中传播时，光波会产生折射现象，即沿直线传播的光波在介质中遇到另一种介质时，会改变传播方向。

在某些情况下，光波会发生衍射现象，即光波在通过狭缝或物体边缘时出现弯曲和分散。

在灯具设计中，我们需要考虑光的传播和衍射对于光束的聚敛和扩散影响。

通过合理设计反射器和透镜等光学元件，可以实现对光束的控制和调节，以满足不同需求的照明效果。

2. 反射和折射反射是指光波在遇到不同介质界面时，一部分光波被折射，一部分光波被反射。

反射可以分为镜面反射和漫反射两种。

镜面反射是指光波在光滑表面上的反射，反射光线遵循入射角等于反射角的规律；漫反射是指光波在粗糙表面上的反射，反射光线会向各个方向散射。

折射是指光波穿过介质界面时，由于介质折射率的差异而改变传播方向。

根据折射定律，入射角、折射角和介质折射率之间存在一定的关系。

在灯具设计中，我们可以通过选择合适的材料和表面处理方式，来实现对反射和折射的调控，以提高灯具的照明效果。

3. 光的色散和频谱光的色散是指不同波长的光在通过介质时，由于折射率与波长的相关性，导致不同波长的光以不同程度折射，从而产生色散现象。

光的频谱是指光波的频率分布和强度分布。

通过光的色散和频谱分析，我们可以了解不同波长的光在聚焦、衍射和干涉等现象中的特性。

在照明设计中，我们需要考虑光的色散和频谱对于照明效果的影响。

例如，在色彩还原方面，我们需要选择合适的光源和滤光材料，以实现对光的色彩分布的调整和控制。

4. 光的干涉和衍射干涉是指两道或多道相干光波叠加在一起时，产生交替增强和消除的现象。

这些LED光学基础知识，别说你都懂这些 LED 光学基础知识，别说你都懂演讲 | 黄健整理 | AbbyLED光学基础知识篇LED由于体积⼩，耗电量低，⾼亮度，低热量，节能等诸多优势迅速发展，被各领域所应⽤。

什么是光？光，即⼀种电磁辐射。

光的电磁波谱从 UV 到 IR可见光：介于 UV 和 IR 之间的⾮常狭窄频段光谱可被分解成⼀系列独⽴的波长，不同的波长让我们看到了不同的颜⾊光术语的定义辐射度考虑的是整个辐射的能量；⽽光度学是⼈类眼睛能觉察到的辐射。

亮度是指发光体（反光体）表⾯发光（反光）强弱的物理量。

⼈眼从⼀个⽅向观察光源，在这个⽅向上的光强与⼈眼所“见到”的光源⾯积之⽐，定义为该光源单位的亮度。

亮度的单位是坎德拉 / 平⽅⽶（ cd/m2）亮度是⼈对光的强度的感受。

它是⼀个主观量与亮度不同的，由物理定义的客观的相应的量是光强。

这两个量在⼀般的⽇常⽤语中往往被混淆。

⾊温（ colour temperature ）是表⽰光源光⾊的尺度，单位为 K（开尔⽂）。

光源的⾊温是通过对⽐它的⾊彩和理论的热⿊体辐射来确定的。

热⿊体辐射体与光源的⾊彩相匹配时的开尔⽂温度就是那个光源的⾊温。

相关⾊温是指与具有相同亮度刺激的颜⾊最似⿊体辐射体的温度，⽤ K ⽒温度表⽰。

如标准光源 D65 的相关⾊温为 6500K。

⾊温与相关⾊温对⽐不同⾊温光⾊表现不同时间段的⾊温值光源对物体的显⾊能⼒称为显⾊性，是通过与同⾊温的参考或基准光源（⽩炽灯或画光）下物体外观颜⾊的⽐较。

显⾊指数系数 (Kaufman)仍为⽬前定义光源显⾊性评价的普遍⽅法。

常⽤光源的⾊温与 CRI 值近场光学测试篇LED照明光学整体决绝⽅案什么是近场光源？光源的在不同⾓度下各位置的能量和颜⾊的分布情况。

⼀般的数据⽂件包含上千幅不同⾓度拍摄的光源图像，光源⽂件可⽣成和导⼊到模拟软件中，如： Zemax ，Light Tools , Trace Pro…远场和近场模拟的对⽐光学模拟⽐较远场和近场光源数据模拟的配光曲线⾄少有2°的差异为什么要进⾏近场测量？对于光学⼯程师（LED 封装、模块和灯具）：①提⾼光线追击模拟；②提⾼光学仿真精度；③减少设计时间和成本；对于 LED 制造商的⽣产⼚家：①有助于了解和提升 LED 性能；空间亮度的实际分布空间颜⾊分布（不同⾓度的光谱分布）空间和不同⾓度的颜⾊均匀性②为客户开发出有创意的产品；③ RSM 已经成为⾏业标准，具有⾏业先进性，提⾼销售过程中市场竞争⼒；还有：光学如何在LED封装中使⽤？如何在 LED模组和灯具中使⽤？近场测试设备的关键因素有哪些？LED 上下游对近场测试的需求有哪些？为什么含光谱数据的光源近场数据如此重要？这些问题你都知道答案了吗？。

光学基础知识及LED基本理论第一部分LED基本理论知识（一）LED发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。

因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。

此外，在一定条件下，它还具有发光特性。

在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。

进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，如图1所示。

图1假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。

除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。

发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。

由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。

理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Ｅg有关，即λ≈1240/Eg（mm）式中Eg的单位为电子伏特（eV）。

若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。

比红光波长长的光为红外光。

现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本、价格很高，使用不普遍。

（二）LED的特性1．极限参数的意义（1）允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。

超过此值，LED发热、损坏。

（2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。

超过此值可损坏二极管。

（3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。

超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。

（4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。

低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。

2．电参数的意义（1）光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2所示。

led灯具基础知识培训完整版docLED灯具基础知识培训完整版1. LED灯具简介1.1 LED灯具的定义LED灯具是利用发光二极管（LED）作为光源的照明设备。

与传统照明设备相比，LED灯具具有更高的能效、更长的使用寿命、更快的响应速度和更好的环保性能。

1.2 LED灯具的发展历程LED灯具的发展可以分为三个阶段：第一阶段是20世纪60年代至70年代，LED技术处于起步阶段，主要应用于指示灯和显示屏等小功率领域；第二阶段是20世纪80年代至90年代，LED技术逐渐应用于照明领域，但受到发光效率低、成本高等因素限制，市场推广较为缓慢；第三阶段是21世纪初至今，随着LED发光效率的提高和成本的降低，LED灯具逐渐成为主流照明产品。

2. LED灯具的原理与结构2.1 LED灯具的工作原理LED灯具的工作原理是通过电流激发LED芯片中的半导体材料，使其发光。

具体来说，当电流通过LED芯片时，电子与空穴在半导体材料中复合，释放出能量，产生光子，从而实现发光。

2.2 LED灯具的结构LED灯具主要由LED芯片、驱动电源、散热器、透镜和外壳等部分组成。

LED芯片是灯具的核心部件，负责发光；驱动电源为LED芯片提供稳定的工作电流；散热器用于散发LED芯片产生的热量，保证灯具正常工作；透镜用于调整光束形状和角度；外壳则起到保护内部元件和美观的作用。

3. LED灯具的性能特点3.1 高能效LED灯具具有高能效的特点，与传统照明设备相比，能效更高，能耗更低。

以同等光通量的LED灯具和白炽灯为例，LED灯具的能耗仅为白炽灯的1/10左右，节能效果显著。

3.2 长寿命3.3 快速响应LED灯具的响应速度非常快，从接通电源到达到最大光通量所需的时间极短，通常在纳秒级别。

这使得LED灯具在需要频繁开关的场合具有明显优势。

3.4 环保性能LED灯具具有很好的环保性能。

首先，LED灯具不含汞等有害物质，不会对环境造成污染；其次，LED灯具的能效高，可以减少能源消耗，降低碳排放；最后，LED灯具的使用寿命长，减少了灯具更换的频率，降低了废弃物产生。