發(fā)光二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。 當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈,或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光,氮化鎵二極管發(fā)藍光。因化學性質(zhì)又分有機發(fā)光二極管OLED和無機發(fā)光二極管LED。
LED初用于儀器儀表的指示性照明,隨后擴展到交通信號燈。再到景觀照明、車用照明和手機鍵盤及背光源。后來發(fā)展出微型發(fā)光二極管(micro-LED)的新技術,其將原本發(fā)光二極管的尺寸大幅縮小,用可獨立發(fā)光的紅、藍、綠微型發(fā)光二極管成陣列排列形成顯示陣列用于顯示技術領域。微型發(fā)光二極管具有自發(fā)光顯示特性,比自發(fā)光顯示的有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting DiodeOLED)、壽命較長、材料不易受到環(huán)境影響而相對穩(wěn)定。 [9]
發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成,也具有單向?qū)щ娦浴.斀o發(fā)光二極管加上正向電壓后,從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子,在PN結附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復合,產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。
節(jié)能是LED燈的特點 在能耗方面,LED燈的能耗是白熾燈的十分之一,是節(jié)能燈的四分之一。這是LED燈的一個大的特點?,F(xiàn)在的人們都崇尚節(jié)能環(huán)保,也正是因為節(jié)能的這個特點,使得LED燈的應用范圍十分廣泛,使得LED燈十分的受歡迎。
可以在高速開關狀態(tài)工作 我們平時走在馬路上,會發(fā)現(xiàn)每一個LED組成的屏幕或者畫面都是變化莫測的。這說明LED燈是可以進行高速開關工作的。但是,對于我們平時使用的白熾燈,則達不到這樣的工作狀態(tài)。在平時生活的時候,如果開關的次數(shù)過多,將直接導 致白熾燈燈絲斷裂。這個也是LED燈受歡迎的重要原因。
LED燈內(nèi)部不含有任何的汞等重金屬材料,但是熒光燈中含有,這就體現(xiàn)了LED燈環(huán)保的特點?,F(xiàn)在的人都十分重視環(huán)保,所以,會有更多的人愿意選擇環(huán)保的LED燈。 [3]
所謂的“干凈”不是指的燈表面以及內(nèi)部的干凈,而是這個燈是屬于冷光源的,不會產(chǎn)生太多的熱量,不會吸引那些喜光喜熱的昆蟲。特別是在夏天,農(nóng)村的蟲子會特別的多。
對于LED的光譜特性我們主要看它的單色性是否優(yōu)良,而且要注意到紅、黃、藍、綠、白色LED等主要的顏色是否。因為在許多場合下,比如交通信號燈對顏色就要求比較嚴格,不過據(jù)觀察我國的一些LED信號燈中綠色發(fā)藍,紅色的為深紅,從這個現(xiàn)象來看我們對LED的光譜特性進行研究是非常必要而且很有意義的。
通信、信息處理和光耦合等應用要求LED有良好的方向性。適于光通信應用的兩種主要光源是高輻射度LED和半導體注入激光器。LED穩(wěn)定、可靠、壽命長、驅(qū)動電路簡單、功率對溫度不敏感,廣泛用作中、短距離(鐵路、電力、交通、公安等)光通信系統(tǒng)的光源。GaAlAs-GaAs面發(fā)光管的帶寬為10~20兆赫,適用于二次群光通信系統(tǒng)(可傳輸120路電話),傳輸距離大于5公里。GaAlAs-GaAs快速邊發(fā)光管帶寬50~100兆赫,適用于三級群光通信系統(tǒng)(可傳輸480路電話),傳輸距離數(shù)公里。InGaAsP-InP LED可用于更長距離(大于10公里)的傳輸系統(tǒng)。此外,LED還用于信息處理、圖像傳輸、測距和傳感等方面。