什么是LED
LED是被称为"发光二极管"的半导体,名称取至 "Light Emitting Diode" 的首字母。
从爱迪生1879年发明白炽灯后,白炽灯统治了照明一百多年,为世界带来光明。而在21世纪,白炽灯却早已被取代,LED灯则在人们的生活随处可见,LED照明成为了时代的新秀。相较于其它照明形式,LED照明具有节能环保、寿命长、色彩丰富、光效高等多种令人满意的优良特性。而在这些大家早已习以为常的优良特性背后,是研究人员们历经了一百多年的技术研发攻关。
1993年基于氮化镓制造出的高亮度蓝色LED实现商用化,随之制造出白色LED,该白色LED作为第4照明光源备受注目。
LED为什么会发光
LED是由电子(带负电)多的N (-:negative) 型半导体和空穴(带正电)多的P (+: positive) 型半导体结合而成。该半导体施加正向电压时,电子和空穴就会移动并在结合部再次结合,正是再结合的能量转变成光而发出。
与先将电能转换为热能,再转换为光能的以往光源相比(如白炽灯),LED因为能够直接将电能转换为光能,所以能够不浪费光能,高效率地获得光。与白炽灯泡相比,就每瓦特 (W) 输入的光输出而言,LED 照明的效率大约是白炽灯的六倍,并且只需要普通白炽灯所耗能量的 10% 到 20%,而且使用寿命是后者的25倍。
LED怎么发出白光
LED获得白色光的方法有多种。这里只介绍代表性的发光方法。
蓝色LED与其辅助色即黄色荧光体组合,获得白色光。该方式与其他方式相比,结构简单、效率高,因此目前已成为主流。
光的三基色LED组合,获得白色光。该方式比起照明用途,更多的用于全彩LED显示设备。
LED的封装类型
LED有两种类型灯泡型(引线型)和芯片型(表面贴装型),可根据用途选择适合的类型。
LED的波长和颜色
LED根据不同的使用材料,会发出不同的发光颜色(发光波长)。
交通信号、汽车停车灯等具有官方标准的特定用途,多数情况被标准化为灯泡光源规格,因此需要选择符合该波长规格的LED。
波长的标准有两种类型λP(峰值波长)和λD(主波长),在【电子通识】LED有关的几个参数和定义中我们讲到峰值波长和主波长的定义:
峰值波长 λP(Peak Wavelength ) : 定义为光谱辐射功率最大处所对应的波长。简单的说就是它不代表人肉眼能看到的波长而是光学检测器能看到的波长。
主波长 λD(Dominant Wavelength):眼睛能看到光源发出的主要光的颜色所对应的波长为主波长。
颜色可以使用CIE色度图表示。所有人眼能识别出来的颜色,都由单色光相加而成,因此色度图覆盖的范围,就是“人眼能看见的所有颜色”的区域大小。这就是人眼分辨能力的极限二维正交坐标系表示LED发光颜色的刺激值,一般使用x y坐标系。