发光二极管,或简称LED(Light Emitting Diodes) 发光二极管是一种给它一些电压,便会发出光亮的半导体,它的光产生方式是近乎日光灯和气体放电式灯。LED它无灯丝,它的光的产生,并非借着灯丝的加热,即它不是藉二端相通让电流通所产生光的。LED散发出电磁波(一种振动极高的频率),当这些波达到380nm(nanometer)以上及在780nm以下,在这中间的波长是可见光,一种能被人的眼睛看到的可视光。LED是一种非常有用及有效率的光源,它的光学构造体实在已将发出的光几无损失的集合起来,经狭小的结构投射出来,它的颜是根据它使用的半导体成份造成,目前大约有红、黄、绿及白光等等。 我们最早体验到LED是在音响上当指示灯,然后运用在汽车上的仪表板灯、指示灯及音响面板等等,再进而至方向灯、室内灯,很快将应用到照射路面的大灯上。用在方向灯上的技术,己快速展开,而目前HELLA纽西兰厂更是研发及生产LED方向灯方面的先锋。他们己成功的量产及销售该类产品,并发行相关产品的目录,HELLA纽西兰厂(HNZ)严然是这方面技术领域的翘楚。在不久的将来澳洲的汽车工业在HNZ的协助指导下将采用LED技术于他们的车辆上。同时目前有一位名叫ELMAR DVENSCHEDEHDE的HNZ技师亦己成功的研发出被德国采用的LED方向灯技术。 目前LED的价位仍很高,尤其是高亮度级的或特殊颜的,但随着需求的增加及不断的研发,将会使成本随之下降。LED对车辆业界的优点是:1. 体积小; 2. 能利用所发出来的各种光源上,它效率最高; 3. 反应快(点亮快速); 4. 有一致及稳定的颜; 5. 机械结构稳定; 6. 寿命长(至少10000小时以上)
什么是LED显示屏
LED显示屏(LED panel):LED就是light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏,均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;视频显示屏采用微型计算机进行控制,图文、图像并茂,以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息,还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED显示屏显示画面彩鲜艳,立体感强,静如油画,动如电影,广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。
它的优点:亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
发光二级管,Light-Emitting Diode 缩写
导体发光二极管(LED)作为第三代半导体照明光源。这种产品具有很多梦幻般优点:(1)光效率高:光谱几乎全部集中于可见光频率,效率可以达到80%-90%。而光效差不多的白炽灯可见光效率仅为10%-20%。(2)光线质量高:由于光谱中没有紫外线和红外线,故没有热量,没有辐射,属于典型的绿照明光源。(3)能耗小:单体功率一般在0.05-1w,通过集方式可以量体裁衣地满足不同的需要,浪费很少。以其作为光源,在同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/8-10。(4)寿命长:光通量衰减到70%的标准寿命是10万小时。一个半导体灯正常情况下可以使用50年,即使长命百岁的人,一生最多也就用2只灯。(5)可靠耐用:没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件,非正常报废率很小,维护费用极为低廉。(6)应用灵活:体积小,可以平面封装,易开发成轻薄短小的产品,做成点、线、面各种形式的
具体应用产品。(7)安全:单位工作电压大致在1.5-5v之间,工作电流在20-70mA之间。(8)绿环保:废弃物可回收,没有污染,不像荧光灯一样含有汞成分。(9)响应时间短:适应频繁开关以及高频运作的场合。
发光二极管,或简称LED(Light Emitting Diodes)
发光二极管是一种给它一些电压,便会发出光亮的半导体,它的光产生方式是近乎日光灯和气体放电式灯。LED它无灯丝,它的光的产生,并非借着灯丝的加热,即它不是藉二端相通让电流通所产生光的。LED散发出电磁波(一种振动极高的频率),当这些波达到380nm(nanometer)以上及在780nm以下,在这中间的波长是可见光,一种能被人的眼睛看到的可视光。LED是一种非常有用及有效率的光源,它的光学构造体实在已将发出的光几无损失的集合起来,经狭小的结构投射出来,它的颜是根据它使用的半导体成份造成,目前大约有红、黄、绿及白光等等。
我们最早体验到LED是在音响上当指示灯,然后运用在汽车上的仪表板灯、指示灯及音响面板等等,再进而至方向灯、室内灯,很快将应用到照射路面的大灯上。用在方向灯上的技术,己快速展开,而目前HELLA纽西兰厂更是研发及生产LED方向灯方面的先锋。他们己成功的量产及销售该类产品,并发行相关产品的目录,HELLA纽西兰厂(HNZ)严然是这方面技术领域的翘楚。在不久的将来澳洲的汽车工业在HNZ的协助指导下将采用LED技术于他们的车辆上。同时目前有一位名叫ELMAR DVENSCHEDEHDE的HNZ技师亦己成功的研发出被德国采用的LED方向灯技术。
目前LED的价位仍很高,尤其是高亮度级的或特殊颜的,但随着需求的增加及不断的研发,将会使成本随之下降。LED对车辆业界的优点是:1. 体积小; 2. 能利用所发出来的各种光源上,它效率最高; 3. 反应快(点亮快速); 4. 有一致及稳定的颜; 5. 机械结构稳定; 6. 寿命长(至少10000小时以上)
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LED(Light Emitting Diode),发光二极管,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,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发光的原理。而光的波长也就是光的颜,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1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数
变速盘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。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜的光线,光的强弱与电流有关。
最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。
对于一般照明而言,人们更需要白的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=3
0nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄光射,峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。现在,对于InGaN/YAG白LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得温3500-10000K的各白光。这种通过蓝光LED得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多。
上个世纪60年代,科技工作者利用半导体PN结发光的原理,研制成了LED发光二极管。当时研制的LED,所用的材料是GaASP,其发光颜为红。经过近30年的发展,现在大家十分熟悉的LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种光。然而照明需用的白光LED仅在近年才发展起来,这里向读者介绍有关照明用白光LED。
1. 可见光的光谱和LED白光的关系。 众所周之,可见光光谱的波长范围为380nm~760nm,是人眼可感受到的七光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜的光都各自是一种单光。例如LED发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的
光谱中是没有白光的,因为白光不是单光,而是由多种单光合成的复合光,正如太阳光是由七种单光合成的白光,而彩电视机中的白光也是由三基黄、绿、蓝合成。由此可见,要使LED发出白光,它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED,在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝光+黄光)或三波长发光(蓝光+绿光+红光)的模式。上述两种模式的白光,都需要蓝光,所以摄取蓝光已成为制造白光的关键技术,即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。
2. 白光LED的工艺结构和白光源。 对于一般照明,在工艺结构上,白光LED通常采用两种方法形成,第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光;第二种是多种单光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法产生白光的系统如图1所示,图中LED GaM芯片发蓝光(λp=465nm),它和YAG(钇铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激发后发出黄光,结果,蓝光和黄光混合形成白光(
构成LED的结构如图2所示)。第二种方法采用不同光的芯片封装在一起,通过各光混合而产生白光。
3.白光LED照明新光源的应用前景。 为了说明白光LED的特点,先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯,其光效为12~24流明/瓦;荧光灯和HID灯的光效为50~120流明/瓦。对白光LED:在1998年,白光LED的光效只有5流明/瓦,到了1999年已达到15流明/瓦,这一指标与一般家用白炽灯相近,而在2000年时,白光LED的光效已达25流明/瓦,这一指标与卤钨灯相近。有公司预测,到2005年,LED的光效可达50流明/瓦,到2015年时,LED的光效可望达到150~200流明/瓦。那时的白光LED的工作电流便可达安培级。由此可见开发白光LED作家用照明光源,将成可能的现实。
普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜,但光效低(灯的热效应白白耗电),寿命短,维护工作量大,但若用白光LED作照明,不仅光效高,而且寿命长(连续工作时间10000小时以上),几乎无需维护。目前,德国Hella公司利用白光LED开发了飞
机阅读灯;澳大利亚首都堪培拉的一条街道已用了白光LED作路灯照明;我国的城市交通管理灯也正用白光LED取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来,白光LED定会进入家庭取代现有的照明灯。
LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,仍被认为是它将不可避免地现有照明器件。 机房集中监控
LED特点和优点
LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。
体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。
耗电量低
LED耗电非常低,一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说:它消耗的电不超过0.1W。
使用寿命长
淋幕机在恰当的电流和电压下,LED的使用寿命可达10万小时
高亮度、低热量
环保
LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。
ei硅钢片
坚固耐用
LED是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LED可以说是不易损坏的。
LED是什么?
LED灯有很多种,有LED照明灯、LED灯带、LED灯杯、LED节能灯、LED装饰灯、LED地埋灯、LED轮廓灯、LED投光灯等等。同时,通过对这些LED灯的利用,在广告行业里,LED还可以用来制作LED户外亮化工程,LED灯箱,LED牌匾等。
一、LED的结构及发光原理
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1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
LED的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入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。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。
当LED处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜的光线,光的强弱与电流有关。
二、LED光源的特点
1.LED电压 :LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。
2. LED效能:LED消耗能量较同光效的白炽灯减少80% 。
3. LED适用性:每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。
4. LED稳定性:LED可工作10万小时,光衰为初始的50%。
5. LED响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级。
6. LED环保:无有害金属汞。
7. LED颜:改变电流可以变,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多发光。如小电流时为红的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙,黄,最后为绿。刮奖卡制作
8. LED价格:LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。
三、单光LED的种类及其发展历史
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(λp=650nm),在驱动电流为20 毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。
70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红LED的光效达到10流明/瓦。
90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN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(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。
四、单光LED的应用
最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红滤光片后,光损失90%,只剩下 200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。