
一、led發(fā)光原理與發(fā)光材料:
半導(dǎo)體材料有一個非常有趣的特性,就是所謂的載子;載子分為兩類:一類為電子,帶負(fù)電;另一類為電洞,帶正電。LCD的發(fā)光原理是利用兩種載子在某些條件下可以結(jié)合,釋放出的能量以光子的形式釋出而發(fā)光。它會依材料的不同,電子和電洞所占有的能階不同,也就是說電子和電洞的相對能接高度差即是決定兩載子所結(jié)合發(fā)出能量的高低,便可以產(chǎn)生具有不同能量的光子,藉此可以控制led所發(fā)出光的波長,也就是光譜或顏色。
led所使用的材料是以3A-5A元素化合物半導(dǎo)體為主(如GaP,GaAs,GaN,AlInGaP等等)。而至于它為什么會發(fā)出不同顏色的光,就得是LED他本身的材料而定,例如:紅光就用AlInGa(鉮化鋁鎵)、綠光就用GaP(磷化鎵)、藍(lán)光就用ZnS(硫化鋅)或GaInN(氮化鎵銦),等等。
LED依其發(fā)光波長來區(qū)分,可大致分為可見光二極管與紅外線發(fā)光二極管。其發(fā)光原理是利用半導(dǎo)體中電子與電洞結(jié)合時,將釋放的能量以光子的形式釋出而發(fā)光,而發(fā)光二極管所使用的材料以3A、5A族元素的化合物半導(dǎo)體為主,如:GaAs,GaP,AlGaP,AlInGaP等等,其發(fā)光波長和亮度會因所使用的材料而有所差異。
二、led發(fā)光優(yōu)點(diǎn):
1. 屬于冷性發(fā)光:不是藉由加熱或放電發(fā)光。
2. 壽命長:可達(dá)十萬小時以上(幾乎可有十年不壞的壽命)。
3. 消耗電力小:約是傳統(tǒng)鎢絲燈泡得十分之一,因?yàn)檠趸娢坏万?qū)動電壓相對就低。
4. 污染低。
5. 體積小。
6. 反應(yīng)速度很快。
三、LED直流電特性:
大部分的應(yīng)用,LED都以直流電的方式超作,它具有以下幾點(diǎn)的特性:
1. 順偏特性:當(dāng)直流電有了足夠的正電壓的時候,LED的電流就快速的上升,而這個通入的電流就稱為「順偏電流」,而LED兩端的電壓就被稱為「順偏電壓」。若電壓的范圍忽高忽低即表示質(zhì)量異常,而通常波長越短的LED其電壓會越高。
2. 逆偏特性:顧名思義就是給予LED負(fù)的電壓,也稱為「漏電壓」,一般而言,不同的LED材料會各自有其合理的電壓值,而造成逆電壓特性不良的原因是靜電放電,這個特性也可以用來評估此LED的質(zhì)量。
3. 閘流體效應(yīng):LED的主要材料是pn接面,而閘流體是電子電力常用的控制組件,當(dāng)它的厚度不均勻的時候就會有pn層面交錯的情形產(chǎn)生,此時的電壓差就會有很大的差異,這就是「閘流體效應(yīng)」,而若電壓差太大的話就顯示此產(chǎn)品的質(zhì)量不太好,所以這也可以用來衡量LED的質(zhì)量。
4. 產(chǎn)生光譜:藉由外在環(huán)境的能量提供而使得LED含有的元素產(chǎn)生了能階的轉(zhuǎn)移,正因?yàn)槲漳芰慷沟哪茈A提升到激發(fā)態(tài)(能量較高的能階),往往反應(yīng)都會趨向能量較低的地方跑,所以它就回到了基態(tài)能階,而吸收的能量就轉(zhuǎn)換為光子,能量也正好落在可見光區(qū),使得肉眼可以看的到,而產(chǎn)生光譜。
5. 光指向性:LED為光源之一種,所以就有發(fā)光光束的方向-即空間中各角度的相對強(qiáng)度值。
四、LED應(yīng)用:
1. 信息廣告牌
2. 紅外線產(chǎn)品
3. 交通號志
4. 照明設(shè)備
5. 光纖產(chǎn)品
6. IA產(chǎn)品