LED灯
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,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,在这边主要是电子。但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灯发光的原理。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。
LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光
光源:LED运用冷光源,眩光小,无辐射,使用中不产生有害物质。LED的工作电压低,采用直流驱动方式,超低功耗(单管0.03~0.06W),电光功率转换接近100%,在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。LED的环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,而且废弃物可回收,没有污染,不含共元素,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
②寿命长:LED为固体冷光源,环氧树脂封装,抗震动,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万~10万小时,是传统光源使用寿命的10倍以上。LED性能稳定,可在-30~+50°C环境下正常工作。
③
多变换:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256X256X256(即16777216)种颜色,形成不同光色的组合。LED组合的光色变化多端,可实现丰富多彩的动态变化效果及各种图
像。
LED
LED发光原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs()、GaPGaAsP()等半导体制成的,其***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。
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***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。