LED 是英文 light emitting diode 的缩写,即:光线激发二极管,属于一种半导体元器件。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 p-n 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。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管 叫发光二极管,通称 LED。
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。打个比方,LED 就像 一个汉堡,可以发光的材料是夹层中的“肉饼”,而上下的电极就是夹肉的面包。而通过对其 中发光材料的研究,人们逐渐开发出各种光色、光效率越来越高的 LED 元件,但是无论怎 么变化,LED 总的发光原理和结构都没有发生太大的变化。
作为一种出现时间最晚的照明技术,LED 的优点不仅体现在发光质量方面,在其生产、 制造、易用性方面都要大大超越白炽灯、荧光灯等传统光源,因此自 60 年代诞生以来,得到了长足的发展和应用。而相对于白炽灯、荧光灯等老一代发光设备,LED 的优点主要体 现在以下几个方面:
1、LED 在结构上没有玻璃外壳,不需要想白炽灯或者荧光灯那样在灯管内抽真空或者冲入 特定气体,因此抗震、抗冲击性良好,给生产、运输、使用各个环节带来便利。
2、LED 元件的体积可以做的非常小,更加便于各种设备的布置和设计。
3、LED 的发出的光线能量集中度很高,集中在较小的波长窗口内,纯度高。
4、LED 元件的寿命非常长,普遍在 5 万-10 万小时之间,即使是频繁的开关,也不会影响 到使用寿命。
5、LED 响应时间非常快,在微秒级别。
6、LED 的发光指向性非常强,亮度衰减比传统光源低很多。
7、LED 在生产过程中不要添加“汞”,非常环保。
8、LED 使用低压直流电即可驱动,对使用环境要求较低。 正是因为与传统前三代光源相比具备诸多优点,LED 光源作为全固态半导体照明光源,已经被世界公认为第四代照明光源,而其中,白光 LED 将成为 21 世纪最具前景的半导体绿色照明光源,得到了各国政府的大力支持和推广。 |