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远志LED发光二极管的基础知识解析

作者: 深圳市远志电子有限公司发表时间:2017-12-27 11:38:50浏览量:633

现代社会已进入信息时代,信息传播占有越来越重要的地位,同时人们对视觉媒体的要求也愈来愈高,要求传播媒体反映迅速、现实(实时性)、醒目(色彩丰富、栩栩如生),画面超大型化......
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      现代社会已进入信息时代,信息传播占有越来越重要的地位,同时人们对视觉媒体的要求也愈来愈高,要求传播媒体反映迅速、现实(实时性)、醒目(色彩丰富、栩栩如生),画面超大型化,具有震撼力,近年,随着微电子技术、自动化技术、计算机技术的迅速发展,半导体制作工艺日趋成熟,导致LED显示点尺寸越来越小,解析度越来越高,并可将显示光的三基色(红、绿、蓝)集成化为一体,达到全彩色效果,使得LED显示屏的应用范围日益扩大。


      LED的概念定义:


      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可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。目前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光线,目前发出紫色乃至紫外光的发光二极管也已经诞生。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的色彩与工艺:


      制造LED的材料不同,可以产生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所发出光的波长,也就是光谱或颜色。历史上第一个LED所使用的材料是砷(As) 化镓(Ga) ,其正向PN结压降(VF,可以理解为点亮或工作电压)为1.424V,发出的光线为红外光谱。另一种常用的LED材料为磷(P)化镓(Ga),其正向 PN结压降为2.261V,发出的光线为绿光。基于这两种材料,早期 LED工业运用GaAs1-xPx材结构,理论上可以生产从红外光一直到绿光范围内任何波长的LED,LED发光二极管,LED发光二极管的知识下标X代表磷元素取代砷元素的百分比。


      一般通过 PN结压降可以确定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 的黄光 LED等。由于制造采用了镓、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。而目前较新的工艺是用混合铝(Al)、钙(Ca) 、铟(In)和氮(N)四种元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED,可以涵盖所有可见光以及部份紫外光的光谱范围。


      LED发光强度:


      发光强度的衡量单位LED发光二极管,LED发光二极管的知识有照度单位(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,每小时燃烧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烛光照射在距离为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的光通量均匀地分布在1平方米面积上的照度。


      一般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,一般用于摄影等领域。三种衡量单位在数值上是等效的,但需要从不同的角度去理解。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,假设其出光口距光源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。LED发光二极管,LED发光二极管的知识而真正的LCD投影机由于光传播的损耗、反射或透光膜的损耗和光线分布不均匀,亮度将大打折扣,一般有50%的效率就很好了。


     实际使用中,光强计算常常采用比较容易测绘的数据单位或变向使用。对于LED显示屏这种主动发光体一般采用CD/平方米作为发光强度单位,并配合观察角度为辅助参数,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示面积相乘,得到整个屏体的在视角上的发光强度,假设屏体中每个像素的发光强度在LED发光二极管,LED发光二极管的知识相应空间内恒定,则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外LED显示屏须达到4000CD/平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内LED,较大亮度在700~2000 CD/平方米左右。单个LED的发光强度以CD为单位。

2017-12-27 633人浏览

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