白光LED发光原理及其参数介绍
白光LED的发光材料(精)
白光LED的发光材料白光LED的发光材料－Phosphorous一、荧光体（Phosphorous）能将各种入射的能量转成光子的形式输出机能，具有此机能的称之为荧光性。
而入射的形式有二、荧光体理论（Phosphorous Theory）为制作高发光亮度（效率）的荧光体，需研究结晶体中可以发光的物质，这部份称为发光中心（luminescence center）。
发光中心有许多种不同材质，最平常的是微黄的金属离子扩散在母体中而做成的，为让母体中的发光中心产生作用，有时需添加活性剂（activator），甚至于为让活性剂更容易作用，需要再加入其它的助活剂（Co-activator）。
例如硅酸锌母体中，Doping Mn活性剂时，由紫外线或电子线激发，会激发出鲜艳的绿色。
在一般荧光体中由于母体和活性剂的材料有所不同，所发出来的光波亦会有所不同，尤其是活性剂的影响度最大。
要做为活性剂的物质，需要特定的原子结构，其中电子本身即具有能量，当外加的能量激发基态的电子到激态，而使得被激发到激态的电子成为不稳定的自由电子，当电子处在高能阶时是活泼的自由电子会释放出能量，再由高能阶跳到基态的过程中会释放能量，而此时所释放的光波即为光子，但是被释放的能量会因为光子本身能量的大小而跃迁的大小为有所不同，而跃迁回来的距离会使得所发出来的光波有所不同。
而光波的不同会使得能量也不同，而此时所释放出来的光子属于自然激发的现象；可以由近代物理中的能阶光谱分裂的跃迁机制理论证明，（图四）说明可得知。
圖四：II-VI族：Cu、Al能階躍遷圖。
应用在LED磊芯片上的荧光体具有吸收光谱的特性。
LED磊芯片会发出多波长的光波，荧光粉涂层会将LED所发出来的光波先吸收再经材料转换而发出白光。
荧光体的发光颜色是依禁止带的宽度及电子、电洞对产生时，所放出的能量来决定。
而后者随着活性离子的不同而改变。
在II-VI族材料中Doping不同的材料会产生不同的发光光源，这些荧光体是由高能量的光子激发而发光，同时证明用母体结晶覆盖于活性剂金属离子上，而把活性剂变成发光机制中理想化的无机结晶。
白光led参数
白光led参数
摘要：
1.白光LED 的简介
2.白光LED 的参数
3.白光LED 参数的选购标准
4.白光LED 参数的影响因素
5.白光LED 参数的优化方法
正文：
白光LED，即白光发光二极管，是一种能发出白光的半导体器件。
白光LED 的参数包括光通量、色温、显色指数、发光效率等，这些参数影响着白光LED 的性能和应用效果。
光通量是白光LED 的主要参数之一，它是指LED 发出的光的总量，单位为流明（lm）。
光通量越大，LED 的亮度越高。
色温是描述白光LED 光线颜色的参数，单位为开尔文（K）。
色温越高，光线颜色越偏蓝；色温越低，光线颜色越偏红。
显色指数是衡量白光LED 对物体颜色还原能力的参数，越高表示还原能力越强。
发光效率是指白光LED 将电能转化为光能的效率，单位为流明/瓦特（lm/W）。
发光效率越高，LED 的能效比越高。
在选购白光LED 时，应根据实际应用需求选择合适的参数。
例如，用于照明的LED，应选择色温适中、光通量较高、显色指数较高的产品；用于显示的LED，应选择发光效率较高、色彩饱和度较高的产品。
白光LED 参数的影响因素主要包括LED 芯片、封装材料和驱动电路。
优质的LED 芯片和封装材料可以提高白光LED 的参数；合适的驱动电路可以保证白光LED 的稳定工作和长寿命。
为了优化白光LED 参数，可以采用以下方法：选择高品质的LED 芯片和封装材料，提高LED 的制作工艺，设计合理的驱动电路，以及进行严格的品质控制和测试。
白光led光谱曲线
白光led光谱曲线白光 LED 光谱曲线是指白光 LED 发光时产生的能量分布图。
由于白光 LED 灯泡是由不同颜色的 LED 固体发光器件混合而成的，因此它们的频谱和光谱曲线具有比较复杂的特性。
本文将介绍白光 LED 光谱曲线的基本概念、性质和在实际应用中的一些问题。
一、白光 LED 的基本概念白光 LED 是一种由多个 LED 晶体管（或其他光电元器件）混合而成的混合光源。
与传统的白炽灯和荧光灯不同，它们没有使用导致能量浪费和污染的高温电子发射和荧光粉。
白光 LED 可以提供高效、低功率、长寿命和低热量等优点，同时也可以发出符合人眼视觉特性的广谱光。
因此，它们被广泛应用于白炽灯和荧光灯的替代方案。
二、白光 LED 的光谱特性白光 LED 具有很高的亮度和色彩温度，但它们的光谱通常是不连续的。
根据这种离散的频谱分布，白光 LED 通常被分为两种类型：RGB 型和 Phosphor 型。
（一）RGB 型RGB 型白光 LED 是由红、绿、蓝三种颜色混合而成的。
光谱曲线的形状和颜色分布主要受到混合比例和亮度的影响。
RGB 型白光 LED 具有突出的颜色饱和度和光谱色彩效果，但它们的光谱图像通常是不平滑的。
（二）Phosphor 型Phosphor 型白光 LED 是由一个或多个蓝色 LED 与荧光材料混合而成的。
与 RGB 型白光 LED 相比，Phosphor 型光谱曲线的光谱能量更加均匀，可以更好地发出连续的白色光。
Phosphor 型白光 LED 的颜色温度和色相主要由荧光材料的组成和比例决定。
三、白光 LED 光谱曲线在实际应用中的问题白光 LED 光谱曲线设计和质量控制对于其实际应用效果至关重要。
以下是一些常见的问题和解决方案：（一）光谱过窄光谱过窄会导致颜色饱和度不足，同时会使光源不能很好地符合人眼的视觉感受。
解决这个问题的方法包括增加 RGB 型 LED 的数量、使用多种颜色材料和调整照明场景和照射角度。
LED灯珠 白色LED发光二极管发光原理
白光LED发光二极管的方式主要按使用LED发光二极管的使用数量可以分为单晶型和多晶型两种类型。
一种是多晶型，即使用两个或两个以上的互补的2色LED发光二极管或把3原色LED发光二极管做混合光而形成白光。
采用多晶型的产生白光的方式，因为不同的色彩的LED发光二极管的驱动电压、发光输出、温度特性及寿命各不相同，因此在使用多晶型LED发光二极管的方式产生白光，比单晶型LED产生白光的方式复杂，也因LED发光二极管的数量多，也使得多晶型LED的成本亦较高；若采用单晶型，则只要用一种单色LED发光二极管元素即可，而且在驱动电路上的设计会较为容易。
另一种是单晶型，即一只单色的LED发光二极管加上相应的荧光粉，就如同日光灯的发光方式一样，采用LED发光二极管激发荧光粉发光。
通常采用两种方式，一种方式是蓝光LED发光二极管激发黄色荧光粉产生白光，另一种方式是紫外光LED激发RGB三波长荧光粉来产生白光。
许多厂商主要从事白光LED的研究，通常都先从蓝光LED开始研发及量产，有了蓝光LED的技术之后再开始研发白光LED，然而目前最常用蓝光LED激发黄色荧光粉来产生白光，但是用蓝光LED来发白光的方式的发光效率仍然不足，许多厂商开始向另外一个方向就是往紫外光LED 来发展，利用紫外光LED加RGB三波长荧光粉来达到白光的效果，其发光效率比蓝光好上许多。
而紫外光LED加RGB三波长荧光粉的方法，则关键技术在高效率的荧光体合成法，也就是如何把荧光粉有效的附着在晶粒上的一项技术。
白色发光二极管的发光原理与其它发光二极管的发光原理稍有一点不同。
目前有两种发光模式能使发光二极管发出白色光。
一种是采用二波长蓝色光+黄色光发光模式的白色发光二极管，其基础部分是一颗蓝色发光二极管，在蓝色发光二极管芯片的外面覆盖一层荧光体层，当蓝色发光二极管芯片发射出来的蓝色光，有一部分在透过荧光体时被荧光体吸收，变成了黄光，黄光又与透过荧光体的蓝光混合后就发出白色光。
白光led参数
白光led参数摘要：一、白光LED 简介1.白光LED 的定义2.白光LED 的发光原理二、白光LED 的主要参数1.光通量2.色温3.显色指数4.寿命5.驱动电压三、白光LED 参数对性能的影响1.光通量与亮度的关系2.色温对观感的影响3.显色指数与色彩还原的关系4.寿命与使用成本5.驱动电压与稳定性的关系四、白光LED 的应用领域1.照明应用2.显示应用3.背光应用4.车灯应用正文：白光LED 是一种能够发射白光的半导体器件，其发光原理是通过蓝光LED 激发荧光粉来产生。
白光LED 具有高效、节能、环保、长寿命等优点，已经广泛应用于各个领域。
在评价白光LED 性能时，通常会关注以下几个主要参数：1.光通量：表示光源在单位时间内发射的光的总能量，单位为流明（lm）。
光通量越高，表示LED 的亮度越大。
2.色温：表示光的颜色，通常用开尔文（K）表示。
色温越低，光的颜色越暖；色温越高，光的颜色越冷。
适当的色温可以提高视觉效果和舒适度。
3.显色指数：表示光源对颜色的还原能力，通常用CRI（Color Rendering Index）表示。
显色指数越高，表示光源对颜色的还原越好。
4.寿命：表示LED 能够正常工作的时间，单位为小时（h）。
寿命越长，表示LED 的使用成本越低。
5.驱动电压：表示LED 正常工作所需的电压。
驱动电压合适，可以保证LED 的稳定性和使用寿命。
白光LED 的参数对性能的影响显著。
例如，光通量与亮度成正比，直接关系到LED 的亮度；色温影响人们对光的舒适度和氛围的感知；显色指数决定LED 在照明、显示等应用中对颜色的还原能力；寿命则关系到LED 的使用成本和环保问题；驱动电压则决定LED 的稳定性和使用寿命。
白光LED 广泛应用于照明、显示、背光、车灯等领域。
在照明领域，白光LED 可用于室内外照明，如家居照明、道路照明、商业照明等；在显示领域，白光LED 可用于显示屏、投影仪等设备；在背光领域，白光LED 可用于电视、手机、平板等设备的背光；在车灯领域，白光LED 可用于车前灯、刹车灯、示宽灯等。
白光LED的特性参数
白光LED的特性参数从目前的LED产品的机理和结构来看,以下几个方面是用来衡量LED优劣的特性参数。
(1)白光LED电流/电压参数(正、反向)LED的电性能具有典型的PN结伏安特性,不同的电流直接影响LED的发光亮度和PN结的结温.在照明应用中,为了获得大功率的LED灯,往往将许多个发光二极管通过一定的串并联方式组合在一起,相关的各个LED的特性必须匹配,在交流工作状态还必须考虑其反向电特性,因此必须测试它们在工作点上的正向电流和正向压降,以及反向漏电流和反向击穿电压等参数。
(2)白光LED光通量和辐射通量发光二极管单位时间内发射的总电磁能量称为辐射通量,也就是光功率(W).对于照明用LED光源,我们更关心的是照明的视觉效果,即光源发射的辐射通量中能引起人眼感知的那部分当量,称作为光通量ΦV(1m).辐射通量与器件的电功率之比表示LED的辐射效率;光通量与器件的电度指在给定方向上单位立体角内所发射的光通量:I= dΦ/dΩ(cd)(2-1)光强分布曲线如图1所示,是表示LED发光在空间各方向的分布状态.在照明应用中计算工作面的照度均匀性和LED灯的空间布置,光强分布是最基本的数据.对于空间光束为旋转对称型分布的LED,用一个过光束轴平面上的曲线表示即可.对光束为椭圆形分布的LED,则用过光束轴及椭圆形长短轴的两个垂直平面上的曲线来表示.对于非对称的复杂图形,一般用过光束轴的六个以上截面的平面曲线来表示.发光角(或光束角)通常用半强度角θ1/2表示,即在光强分布图中光强大于等于峰值光强1/2时所包含的光束角度.(4)白光LED光谱功率分布LED的光谱功率分布表示辐射功率随波长的变化函数,它既确定了发光的颜色,也确定了它的光通量以及它的显色指数.通常用相对光谱功率分布S(λ)表示,光谱功率沿峰值两边下降到其值的50%时,所对应的两个波长之差Δλ＝λ2-λ1,即为光谱带.(5)白光LED色品坐标选三原色红(R)、绿(G)、蓝(B).X=R/(R+G+B),Y=G/(R+G+B),Z=B/(R+G+B) (2-2)由于X+Y+Z=1,所以只用给出X和Y的值,就能唯一地确定一种颜色.这就是通常所说的色度图,为了使坐标值能直接表示亮度大小,国际照明协会规定采用另一种色度坐标X、Y、Z,与R、G、B间存在线性换算关系.若以x、y作为平面坐标系,将自然界中的各种彩色按比色实验法测出其x、y数值,并绘在该坐标平面内,便可得到图2-1所示的色度图.该色度图边沿舌形曲线上的任一点都代表某一波长光的色调,而曲线内的任一点均表示人眼能看到的某一种混合光的颜色.其中白光区域的特征点A、B、C、D65、E的坐标值和色温见表2-1.表2-1 特征点对应的色坐标值和色温光源点X坐标Y坐标色温(K)A 0.4476 0.4074 2854B 0.3484 0.3516 4800C 0.3101 0.3162 6800D65 0.313 0.329 6500E 0.3333 0.3333 5500(6)白光LED色温和显色指数对于白光LED等发光颜色基本为“白光”的光源用色品坐标可以准确地表达该光源的表观颜色.但具体的数值很难与习惯的光色感觉联系在一起.人们经常将光色偏橙红的称为“暖色”,比较炽白或稍偏兰的称为“冷色”,因此用色温来表示光源的光色会更加直观.光源的发光颜色与在某一温度下黑体辐射的颜色相同时,则称黑体的温度为该光源的色温(color temperature) T,单位为开(K).对于白光LED,其发光颜色往往与各种温度下的黑体(完全辐射体)的色品坐标都不可能完全相同,这时就不能用色温表示.为了便于比较,而采用相关色温(CCT)的概念.也就是当光源的色品与完全辐射体在某一温度下的色品最接近,即在1960CIE-UCS色品图上的色品差最小时,则该完全辐射体的温度称为该光源的相关色温R1.用于照明工程的LED,尤其是白光LED,除表现颜色外,更重要的特性往往是周围的物体在LED光照明下所呈现出来的颜色与该物件在完全辐射(如日光)下的颜色是否一致,即所谓的显色特性.1974年CIE推荐了用“试验色”法来定量评价光源显色性的方法,它是测量参照光源照明下和待测光源照明下标准样品的总色位移量为基础来规定待测光源的显色性,用一个显色指数值来表示.CIE规定用完全辐射体或标准照明体D作为参照光源,并将其显色指数定为100,还规定了若干测试用的标准色样.根据在参照光源下和待测光源下,上述标准色样形成的色差来评定待测光源显色性的好坏.光源对某一种标准色样品的显色指数称为特殊显色指数R1.R1=100-4.6△Ei (2-3)式中△Ei为第i号标准色样在参照光源下和待测光源下的色差.CIE推荐的标准色样共有14种.其1-8号为中等饱和度、中等明度的常用代表性色调样品,第9至14号样品包括红、黄、绿、蓝等几种饱和色、欧美的皮肤色和树叶绿色.在一些特殊场合使用的LED光源,必须考核其特殊的显色指数.1985年国家制定了“光源显色性评价方法”标准,并增加了中国人女性肤色的色样,作为第十五种标准色样.这对于评价在电视演播室、商场、美容场所等照明用LED光源的显色性尤为重要.光源对前8个颜色样品的平均显色指数称为一般显色指数Ra.(7)白光LED热性能照明用LED发光效率和功率的提高是当前LED产业发展的关键问题之一,与此同时,LED的PN结温度及壳体散热问题显得尤为重要,一般用热阻、壳体温度、结温等参数表示.(8)白光LED辐射安全目前,国际电工委员会IEC将LED产品等同于半导体激光器的要求进行辐射的安全测试和论证.因LED是窄光束、高亮度的发光器件,考虑到其辐射可能对人眼视网膜的危害,因此,对于不同场合应用的LED,国际标准规定了其有效辐射的限值要求和测试方法.目前在欧盟和美国,照明LED产品的辐射安全作为一项强制性的安全要求执行.(9)白光LED可靠性和寿命可靠性指标是衡量LED在各种环境中正常工作的能力.在液晶背光源和大屏幕显示中特别重要.寿命是评价LED产品可用周期的质量指标,通常用有效寿命或终了寿命表示.在照明应用中,有效寿命是指LED在额定功率条件下,光通量衰减到初始值的规定百分比时所持续的时间.1)平均寿命一批LED同时点亮,当经过一段时间后,LED不亮达到50%时所用的时间.2)经济寿命在同时考虑LED损坏以及光输出衰减的状况下,其综合输出减至一特定比例时的小时数.此比例用于室外光源为70%,用于室内光源为80%.。
led白光光谱范围
led白光光谱范围荧光灯光谱：荧光灯的发光是灯管灯丝放电使汞蒸气发发出紫外线，激发内侧表面的磷质荧光漆，使其释放出较低波长的可见光。
发出的光线颜色由磷质成份的比例控制，荧光灯的光谱是线状谱，而且它的线状谱是分布在连续光谱上的，如下图所示：红光：615至650、橙色：600至610、黄色：580至595、黄绿：565至575、绿色: 495至530、蓝光：450至480、紫色：370至410、白光：450至465。
LED不同的发光颜色对应一定的发光波长范围，光色几乎覆盖太阳光谱，目前已经成功制备了紫外、蓝、绿、黄、红、红外发光二极管。
此外，LED的工作电压低、工作电流小、易组装，是新一代节能低碳光源。
对于LED的光谱特性我们主要看它的单色性是否优良，而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要的颜色是否纯正。
人眼可以观察到的光色是电磁波中380nm～780nm的光，颜色随波长的变化而变化；光是看得见、摸不着的，颜色只存在于生物的眼睛和大脑之中，影响明亮感知的除了颜色的色相，还有色彩的面积大小和其他视觉因素。
正是人眼，才导致同样的物体在不同人眼中呈现不同颜色。
扩展资料白光LED通用照明：照明是LED的主要应用，约占47%的比例。
与传统白炽灯和荧光灯相比，白光LED具有高光效、开关反应快等优势。
与柔和的日光照明相比，现阶段一些白光LED照明产品中的蓝光成分偏高，为最大限度降低LED灯具中蓝光对人眼的伤害，正在进一步发展模拟太阳光谱的照明技术。
根据国家标准，在选择家庭室内灯具时，建议LED筒灯相关色温不超过5000 K （华氏度）。
如果粗略分类一下，色温2700 - 4500 K为暖白光，给人温暖的感觉；色温4500 - 6500 K为正白光，令人感觉明朗；色温6500 K以上为冷白光（蓝光成分高），会渲染忧郁情绪。
白光LED的特性参数
白光LED的特性参数从目前的LED产品的机理和结构来看,以下几个方面是用来衡量LED优劣的特性参数。
(1)白光LED电流/电压参数(正、反向)LED的电性能具有典型的PN结伏安特性,不同的电流直接影响LED的发光亮度和PN结的结温.在照明应用中,为了获得大功率的LED灯,往往将许多个发光二极管通过一定的串并联方式组合在一起,相关的各个LED的特性必须匹配,在交流工作状态还必须考虑其反向电特性,因此必须测试它们在工作点上的正向电流和正向压降,以及反向漏电流和反向击穿电压等参数。
(2)白光LED光通量和辐射通量发光二极管单位时间内发射的总电磁能量称为辐射通量,也就是光功率(W).对于照明用LED光源,我们更关心的是照明的视觉效果,即光源发射的辐射通量中能引起人眼感知的那部分当量,称作为光通量ΦV(1m).辐射通量与器件的电功率之比表示LED的辐射效率;光通量与器件的电度指在给定方向上单位立体角内所发射的光通量:I= dΦ/dΩ(cd)(2-1)光强分布曲线如图1所示,是表示LED发光在空间各方向的分布状态.在照明应用中计算工作面的照度均匀性和LED灯的空间布置,光强分布是最基本的数据.对于空间光束为旋转对称型分布的LED,用一个过光束轴平面上的曲线表示即可.对光束为椭圆形分布的LED,则用过光束轴及椭圆形长短轴的两个垂直平面上的曲线来表示.对于非对称的复杂图形,一般用过光束轴的六个以上截面的平面曲线来表示.发光角(或光束角)通常用半强度角θ1/2表示,即在光强分布图中光强大于等于峰值光强1/2时所包含的光束角度.(4)白光LED光谱功率分布LED的光谱功率分布表示辐射功率随波长的变化函数,它既确定了发光的颜色,也确定了它的光通量以及它的显色指数.通常用相对光谱功率分布S(λ)表示,光谱功率沿峰值两边下降到其值的50%时,所对应的两个波长之差Δλ＝λ2-λ1,即为光谱带.。
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白光LED发光原理及其参数介绍
时间：2009-08-09 12:15:31 来源：未知作者：admin 阅读：432 次
白光是一种组合光，白光LED可以分为单芯片、双芯片和三芯片等，以下将按这一分类来介绍，还将介绍照明用白光LED的一些技术指标。
白光LED发光原理
单芯片
InGaN(蓝)/YAG荧光粉
这是一种目前较为成熟的产品，其中1W的和5W的Lumileds已有批量产品。
这些产品采用芯片倒装结构，提高发光效率和散热效果。
荧光粉涂覆工艺的改进，可将色均匀性提高10倍。
实验证明，电流和温度的增加使LED光谱有些蓝移和红移，但对荧光光谱影响并不大。
寿命实验结果也较好，Φ5的白光LED在工作1.2万小时后，光输出下降80%，而这种功率LED在工作1.2万小时后，仅下降10%，估计工作5万小时后下降30%。
这种称为Luxeon的功率LED最高效率达到44.3lm/w，最高光通量为187lm，产业化产品可达120lm，Ra为75-80。
InGaN(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉
Lumileds公司采用460nmLED配以SrGa2S4：Eu2+(绿色)和SrS：Eu2+(红色)荧光粉，色温可达到3000K-6000K的较好结果，Ra达到82-87，较前述产品有所提高。
InGaN(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉
Cree、日亚、丰田等公司均在大力研制紫外LED。
Cree公司已生产出50mW、
385nm—405nm的紫外LED；丰田已生产此类白光LED，其Ra大于等于90，但发光效率还不够理想；日亚于最近制得365nm、1mm2、4.6V、500mA的高功率紫外LED，如制成白色LED，会有较好效果。
ZnSe和OLED白光器件也有进展，但离产业化生产尚远。
双芯片
可由蓝LED+黄LED、蓝LED+黄绿LED以及蓝绿LED+黄LED制成，此种器件成本比较便宜，但由于是两种颜色LED形成的白光，显色性较差，只能在显色性要求不高的场合使用。
三芯片(蓝色+绿色+红色)LED
Philips公司用470nm、540nm和610nm的LED芯片制成Ra大于80的器件，色温可达3500K。
如用470nm、525nm和635nm的LED芯片，则缺少黄色调，Ra只能达到20或30。
采用波长补偿和光通量反馈方法可使色移动降到可接受程度。
美国TIR公司采用Luxeon RGB器件制成用于景观照明的系统产品，用Lumileds制成液晶电视屏幕(22英寸)，产品的性能都不错。
四芯片(蓝色+绿色+红色+黄色)LED
采用465nm、535nm、590nm和625nm LED芯片可制成Ra大于90的白光LED。
此外，Norlux公司用90个三色芯片(R、G、B)制成10W的白光LED，每个器件光通量达130lm，色温为5500K。
白光LED技术指标
照明用白光LED不同于传统的LED产品，在技术性能指标上有一些特殊要求：光通量一个Φ5 LED的光通量仅为1lm左右，而用作照明的白光功率LED希望达到1Klm。
当然，光通量为0.1Klm和0.01Klm的功率LED也能达到要求较低的照明需求。
由于15W白炽灯效率较低，仅8lm/w，所以一个15W白炽灯的光通量，与25lm/w的白光功率LED5W器件相当。
发光效率目前产业化产品已从15lm/w提高到100lm/w，研究水平为125lm/w，最高水平已达130lm/w。
色温在2500K-10000K之间，最好是2500K-5000K之间。
显色指数Ra 最好是100。
目前可以过到85
稳定性波长和光通量均要求保持稳定，但其稳定性程度依照明场合的需求而定。
寿命5万小时至10万小时。