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什么是LED

发布时间:2014/12/3 13:36:00     浏览次数:441
LED 是取自 Light Emitting Diode 三个字的缩写,中文译为“发光二极管”,顾名思义发光二极管是一种能够将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。当前不一样的发光二极管能够宣布从红外到蓝间不一样波长的光线,当前宣布紫色乃至紫外光的发光二极管也现已诞生。除此之外还有在蓝光 LED 上涂上荧光粉,将蓝光转化成白光的白光 LED。
 
LED的颜色与技术:
 
 
    制作LED的资料不一样,能够发生具有不一样能量的光子,借此能够控制LED所宣布光的波长,也即是光谱或颜色。历史上第一个LED所运用的资料是砷(As) 化镓(Ga) ,其正向PN结压降(VF,能够了解为点亮或作业电压)为1.424V,宣布的光线为红外光谱。另一种常用的LED资料为磷(P)化镓(Ga),其正向 PN结压降为2.261V,宣布的光线为绿光。
 
    基于这两种资料,早期 LED工业运用GaAs1-xPx材枓结构,理论上能够出产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED,下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。通常通过 PN结压降能够断定LED的波长颜色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的红光 LED,GaAs0.35P0.65 的橙光LED,GaAs0.14P0.86 的黃光 LED等。因为制作采用了鎵、砷、磷三种元素,所以俗称这些LED为三元素发光管。而GaN(氮化镓)的蓝光 LED 、GaP 的绿光 LED和GaAs红外光LED,被称为二元素发光管。而当前最新的技术是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素资料制作的四元素LED,能够包括一切可见光以及部份紫外光的光谱范围。
 
发光强度:
 
    发光强度的衡量单位有照度单位(勒克司Lux)、光通量单位(流明Lumen)、发光强度单位(烛光 Candle power)
 
    1CD(烛光)指完全辐射的物体,在白金凝固点温度下,每六十分之一平方厘米面积的发光强度。(以前指直径为2.2厘米,质量为75.5克的鲸油烛,每小时焚烧7.78克,火焰高度为4.5厘米,沿水平方向的发光强度)
 
    1L(流明)指1 CD烛光照射在间隔为1厘米,面积为1平方厘米的平面上的光通量。
 
    1Lux(勒克司)指1L的光通量均匀地散布在1平方米面积上的照度。
 
    通常主动发光体采用发光强度单位烛光 CD,如白炽灯、LED等;反射或穿透型的物体采用光通量单位流明L,如LCD投影机等;而照度单位勒克司Lux,通常用于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的,但需要从不一样的角度去了解。比如:如果说一部LCD投影机的亮度(光通量)为1600流明,其投影到全反射屏幕的尺寸为60英寸(1平方米),则其照度为1600勒克司,假定其出光口距光源1厘米,出光口面积为1平方厘米,则出光口的发光强度为 1600CD。而真实的LCD投影机因为光传达的损耗、反射或透光膜的损耗和光线散布不均匀,亮度将大打折扣,通常有50%的效率就很好了。
 
    实践运用中,光强核算常常采用比较简单测绘的数据单位或变向运用。关于LED显现屏这种主动发光体通常采用CD/平方米作为发光强度单位,并合作观察角度为辅佐参数,其等效于屏体表面的照度单位勒克司;将此数值与屏体有效显现面积相乘,得到全部屏体的在最好视角上的发光强度,假定屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定,则此数值可被以为也是全部屏体的光通量。通常室外LED显现屏须达到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较抱负的显现效果。普通室内LED,最大亮度在700~2000 CD/平方米摆布。
  
    单个LED的发光强度以CD为单位,同时配有视角参数,发光强度与LED的颜色没有联系。单管的发光强度从几个mCD到五千mCD不等。LED出产厂商所给出的发光强度指LED在20mA电流下点亮,最好视角上及中间位置上发光强度最大的点。封装LED时顶部透镜的形状和LED芯片距顶部透镜的位置决定了 LED视角和光强散布。通常来说一样的LED视角越大,最大发光强度越小,但在全部立体半球面上累计的光通量不变。
 
    当多个LED较紧密规则排放,其发光球面彼此叠加,导致全部发光平面发光强度散布比较均匀。在核算显现屏发光强度时,需依据LED视角和LED的排放密度,将厂商提供的最大点发光强度值乘以30%~90%不等,作为单管均匀发光强度。
 
    通常LED的发光寿数很长,出产厂家通常都标明为100,000小时以上,实践还应留意LED的亮度衰减周期,如大多数用于轿车尾灯的UR红管点亮十几至几十小时后,亮度就只有原来的一半了。亮度衰减周期与LED出产的资料技术有很大联系,通常在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较缓慢的四元素LED。
 
配色、白平衡:
 
    白色是红绿蓝三色按亮度份额混合而成,当光线中绿色的亮度为69%,赤色的亮度为21%,蓝色的亮度为10%时,混色后人眼感觉到的是纯白色。但LED红绿蓝三色的色品坐标因技术进程等缘由无法达到全色谱的效果,而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光,称为配色。
 
    当为全彩色LED显现屏进行配色前,为了达到最好亮度和最低的本钱,应尽量选择三原色发光强度成大致为3:6:1份额的LED器件组成像素。
 
    白平衡要求三种原色在一样的调灰值下合成的仍旧为纯正的白色。
(责任编辑:金阳王科技股份有限公司)
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