常见问题

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什么是LED
时间: 2020-06-30 10:02 浏览次数:
在某些半导体材料的P-N结中,注人的少数载流子与多数载流子复合时会 把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能 。P-N结加反向电压,少数载流子难以注入,就不发光。这
            在某些半导体材料的P-N结中,注人的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。P-N结加反向电压,少数载流子难以注入,就不发光。这种利用注人式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。LED是LightEmittingDiode的缩写。
            LED是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成:一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位;另一端是N型半导体,里面主要是电子。这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
            50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于I960年。最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP,发红光(Ap=650nm),在驱动电流为20mA时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约O.Hm/w。70年代中期,引人元素In和N,使LED产生绿光(Ap=555nm)、黄光(Ap=590nrn)和橙光(Ap=610nm),光效也提高到llm/W。到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到101m/W。90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GalnN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙区(Ap=615nm)的光效达到1001m/W,而后者制成的LED在绿色区域(Ap=530nm)的光效可以达到501m/W。
发光二极管的构造图
典型的发光二极管的构造如图10-1所示。
            由图10-1可见,常见发光二极管的组成部分主要包括LED芯片、阳极杆、有发射碗的阴极杆、引线架、楔形支架和透明环氧树脂。LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关,目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低(仅1.5-3V),能主动发光且有一定亮度,亮度又能用电压(或电流)调节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长(1〇万h),所以在大型的显示设备中,目前尚无其他的显示方式能与LED显示方式匹敌。把红色和绿色的LED放在一起作为一个像素制作的显示屏叫双基色屏或伪彩色屏;把红、绿、蓝三种LED管放在一起作为一个像素的显示屏叫三基色屏或全彩屏。
            LED显示屏如果想要显示图像,则需要构成像素的每个LED的发光亮度都必须能调节,其调节的精细程度就是显示屏的灰度等级。灰度等级越高,显示的图像就越细腻,色彩也越丰富,相应的显示控制系统也越复杂。在当前的技术水平下,256级灰度的图像,颜色过渡已十分柔和,图像还原效果比较令人满意。
            资料显示,LED光源比白炽灯节电87%、比荧光灯节电50%,而寿命比白炽灯长20~30倍、比荧光灯长10倍。LED光源因具有节能、环保、长寿命、安全、响应快、体积小、色彩丰富、可控等系列独特优点,被认为是节电降耗的最佳实现途径。
LED的特点:
LED的特点

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