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发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时串联限流电阻以控制通过二极管的电流。
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PN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。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色的光线,光的强弱与电流有关。
LED灯内部不含有任何的汞等重金属材料,但是荧光灯中含有,这就体现了LED灯环保的特点。现在的人都十分重视环保,所以,会有更多的人愿意选择环保的LED灯。 [3]
所谓的“干净”不是指的灯表面以及内部的干净,而是这个灯是属于冷光源的,不会产生太多的热量,不会吸引那些喜光喜热的昆虫。特别是在夏天,农村的虫子会特别的多。
有的虫子天性喜热,白炽灯和节能灯在使用一段时间之后都会产生热量,这个热量正好是虫子喜欢的,就容易吸引虫子过来。这无疑会对灯表面带来很多的污染物,而且,虫子的排泄物还会使得室内变得很脏。但是,LED灯是冷光源,不会吸引虫子过来的,这样,就不会产生虫子的排泄物。所以说,LED灯更加的 “干净”。 [3]
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱,由于LED在不同的空间角度光强相差很多,随之而来我们研究了LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大,直接影响到LED显示装置的小观察角度。比如体育场馆的LED大型彩色显示屏,如果选用的LED单管分布范围很窄,那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图像。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。
对于LED的光谱特性我们主要看它的单色性是否优良,而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要的颜色是否。因为在许多场合下,比如交通信号灯对颜色就要求比较严格,不过据观察我国的一些LED信号灯中绿色发蓝,红色的为深红,从这个现象来看我们对LED的光谱特性进行研究是非常必要而且很有意义的。
1987年,柯达公司邓青云等成功制备了低电压、高亮度的有机发光二极管(OLED),次向世界展示了OLED在商业上的应用前景‘“。1995年,Kido在science杂志上发表了白光有机发光二极管(wOLED)的文章, 虽然效率不高,但揭开了OLED照明研究的序幕。经过几十年的发展,OLED的效率和稳定性早已满足小尺寸显示器的要求,受到众多仪器仪表、手机和移动终端公司的青睐,大尺寸技术也日渐完善。 [5]
LED全称为半导体发光二极管,采用半导体材料制成的,以直接将电能转化为光能,电号转换成光信号的发光器件;其特点是功耗低、高亮度、色彩艳丽、抗振动、寿命长(正常发光8-10万小时)、冷光源等优点,是真正的“绿色照明”。以LED为光源的灯饰产品在21世纪的将来,必然取代白织灯,成为人类照明的又一次革命。
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