當前位置:首頁 > 百科知識 > 半導體照明 > 正文

發(fā)光二極管 又名:LED

  • 發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵(Ga)與砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二極管,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。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光

歷史

 

  發(fā)光二極管 (英語:Light-Emitting Diode,簡稱LED 是一種能發(fā)光的半導體電子元件。這種電子元件早在1962年出現(xiàn),早期只能發(fā)出低光度的紅光,之后發(fā)展出其他單色光的版本,時至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線,光度也提高到相當?shù)墓舛?。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等;隨著白光發(fā)光二極管的出現(xiàn)而續(xù)漸發(fā)展至被用作照明。

  LED只能往一個方向?qū)ǎㄍ姡凶髡蚱茫ㄕ蚱珘海?,當電流流過時,電子與電洞在其內(nèi)重合而發(fā)出單色光,這叫電致發(fā)光效應(yīng),而光線的波長、顏色跟其所采用的半導體物料種類與故意滲入的元素雜質(zhì)有關(guān)。具有效率高、壽命長、不易破損、開關(guān)速度高、高可靠性等傳統(tǒng)光源不及的優(yōu)點。白光LED的發(fā)光效率,在近幾年來已經(jīng)有明顯的提升,同時,在每千流明的購入價格,也因為投入市場的廠商相互競爭的影響,而價格明顯下降。雖然越來越多人使用LED照明作辦公室、家具、裝飾、招牌甚至路燈用途,但在技術(shù)上,LED在光電轉(zhuǎn)換效率(有效照度對用電量的比值)上仍然低于新型的螢光燈。

簡介

 

  它是半導體二極管的一種,可以把電能轉(zhuǎn)化成光能;常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)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(jié)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約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算:

限流電阻計算公式

 

  R=(E-UF)/IF   式中E為電源電壓,UF為LED的正向壓降,IF為LED的一般工作電流

物理特性

 

  發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極,應(yīng)接電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長,但管殼上有一凸起的小舌,靠近小舌的引線是正極。  發(fā)光二極管
與小白熾燈泡和氖燈相比,發(fā)光二極管的特點是:工作電壓很低(有的僅一點幾伏);工作電流很?。ㄓ械膬H零點幾毫安即可發(fā)光);抗沖擊和抗震性能好,可靠性高,壽命長;通過調(diào)制通過的電流強弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強弱。由于有這些特點,發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源,在許多電子設(shè)備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀,用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導體數(shù)碼管,每個數(shù)碼管可顯示0~9十個數(shù)目字。

發(fā)光原理

 

  50年前人們已經(jīng)了解半導體材料可產(chǎn)生光線的基本知識,第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫,發(fā)光二極管它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導體材料,置于一個有引線的架子上,然后四周用環(huán)氧樹脂密封,起到保護內(nèi)部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。

  發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關(guān)。

  以下是傳統(tǒng)發(fā)光二極管所使用的無機半導體物料和所它們發(fā)光的顏色:

  鋁砷化鎵(AlGaAs)-紅色及紅外線

  鋁磷化鎵(AlGaP)-綠色

  磷化鋁銦鎵(AlGaInP)-高亮度的橘紅色,橙色,黃色,綠色

  磷砷化鎵(GaAsP)-紅色,橘紅色,黃色

  磷化鎵(GaP)-紅色,黃色,綠色

  氮化鎵(GaN)-綠色,翠綠色,藍色

  銦氮化鎵(InGaN)-近紫外線,藍綠色,藍色

  碳化硅(SiC)(用作襯底)-藍色

  硅(Si)(用作襯底)-藍色(開發(fā)中)

  藍寶石(Al2O3)(用作襯底)-藍色

  zincselenide(ZnSe)-藍色

  鉆石(C)-紫外線

  氮化鋁(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波長為遠至近的紫外線

分類

 

  發(fā)光二極管還可分為普通單色發(fā)光二極管、高亮度發(fā)光二極管、超高亮度發(fā)光二極管、變色發(fā)光二極管、閃爍發(fā)光二極管、電壓控制型發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管和負阻發(fā)光二極管等。

普通單色發(fā)光二極管

 

  普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、壽命長等優(yōu)點,可用各種直流、交流、脈沖等電源驅(qū)動點亮。它屬于電流控制型半導體器件,使用時需串接合適的限流電阻。

  普通單色發(fā)光二極管的發(fā)光顏色與發(fā)光的波長有關(guān),而發(fā)光的波長又取決于制造發(fā)光二極管所用的半導體材料。紅色發(fā)光二極管的波長一般為650~700nm,琥珀色發(fā)光二極管的波長一般為630~650 nm ,橙色發(fā)光二極管的波長一般為610~630 nm左右,黃色發(fā)光二極管的波長一般為585 nm左右,綠色發(fā)光二極管的波長一般為555~570 nm。常用的國產(chǎn)普通單色發(fā)光二極管有BT(廠標型號)系列、FG(部標型號)系列和2EF系列,見表4-26、表4-27和表4-28。

  常用的進口普通單色發(fā)光二極管有SLR系列和SLC系列等。

高亮度單色發(fā)光二極管

 

  高亮度單色發(fā)光二極管和超高亮度單色發(fā)光二極管使用的半導體材料與普通單色發(fā)光二極管不同,所以發(fā)光的強度也不同。

  通常,高亮度單色發(fā)光二極管使用砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料,超高亮度單色發(fā)光二極管使用磷銦砷化鎵(GaAsInP)等材料,而普通單色發(fā)光二極管使用磷化鎵(GaP)或磷砷化鎵(GaAsP)等材料。

  常用的高亮度紅色發(fā)光二極管的主要參數(shù)見表4-29,常用的超高亮度單色發(fā)光二極管的主要參數(shù)見表4-30。

變色發(fā)光二極管

 

  變色發(fā)光二極管是能變換發(fā)光顏色的發(fā)光二極管。變色發(fā)光二極管發(fā)光顏色種類可分為雙色發(fā)光二極管、三色發(fā)光二極管和多色(有紅、藍、綠、白四種顏色)發(fā)光二極管。

  變色發(fā)光二極管按引腳數(shù)量可分為二端變色發(fā)光二極管、三端變色發(fā)光二極管、四端變色發(fā)光二極管和六端變色發(fā)光二極管。

  常用的雙色發(fā)光二極管有2EF系列和TB系列,常用的三色發(fā)光二極管有2EF302、2EF312、2EF322等型號。

閃爍發(fā)光二極管

 

  閃爍發(fā)光二極管(BTS)是一種由CMOS集成電路和發(fā)光二極管組成的特殊發(fā)光器件,可用于報警指示及欠壓、超壓指示。

  閃爍發(fā)光二極管在使用時,無須外接其它元件,只要在其引腳兩端加上適當?shù)闹绷鞴ぷ麟妷海?V)即可閃爍發(fā)光。

電壓控制型發(fā)光二極管

 

  普通發(fā)光二極管屬于電流控制型器件,在使用時需串接適當阻值的限流電阻。電壓控制型發(fā)光二極管(BTV)是將發(fā)光二極管和限流電阻集成制作為一體,使用時可直接并接在電源兩端。

紅外發(fā)光二極管

 

  紅外發(fā)光二極管也稱紅外線發(fā)射二極管,它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成紅外光(不可見光)并能輻射出去的發(fā)光器件,主要應(yīng)用于各種光控及遙控發(fā)射電路中。

  紅外發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近,只是使用的半導體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵(GaAs)、砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料,采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。

  常用的紅外發(fā)光二極管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等。

藍光與白光LED

 

  用GaN形成的藍光LED1993年,當時在日本NichiaCorporation(日亞化工)工作的中村修二(ShujiNakamura)發(fā)明了基于寬禁帶半導體材料氮化鎵(GaN)和銦氮化稼(InGaN)的具有商業(yè)應(yīng)用價值的藍光LED,這類LED在1990 年代后期得到廣泛應(yīng)用。理論上藍光LED結(jié)合原有的紅光LED和綠光LED可產(chǎn)生白光,但現(xiàn)在的白光LED卻很少是這樣造出來的。

  現(xiàn)時生產(chǎn)的白光LED大部分是通過在藍光LED(near-UV,波長450nm至470nm)上覆蓋一層淡黃色熒光粉涂層制成的,這種黃色磷光體通常是通過把摻了鈰的YttriumAlum

  inumGarnet(Ce3+:YAG)晶體磨成粉末后混和在一種稠密的黏合劑中而制成的。當LED芯片發(fā)出藍光,部分藍光便會被這種晶體很高效地轉(zhuǎn)換成一個光譜較寬(光譜中心約為580nm)的主要為黃色的光。(實際上單晶的摻Ce的YAG被視為閃爍器多于磷光體。)由于黃光會刺激肉眼中的紅光和綠光受體,再混合LED本身的藍光,使它看起來就像白色光,而其的色澤常被稱作“月光的白色”。這種制作白光LED的方法是由NichiaCorporation所開發(fā)并從1996年開始用在生產(chǎn)白光LED上。若要調(diào)校淡黃色光的顏色,可用其它稀土金屬鋱或釓取代Ce3+:YAG中摻入的鈰(Ce),甚至可以以取代YAG中的部份或全部鋁的方式做到。而基于其光譜的特性,紅色和綠色的對象在這種LED照射下看起來會不及闊譜光源照射時那么鮮明。

  另外由于生產(chǎn)條件的變異,這種LED的成品的色溫并不統(tǒng)一,從暖黃色的到冷的藍色都有,所以在生產(chǎn)過程中會以其出來的特性作出區(qū)分。另一個制作的白光LED的方法則有點像日光燈,發(fā)出近紫外光的LED會被涂上兩種磷光體的混合物,一種是發(fā)紅光和藍光的銪,另一種是發(fā)綠光的,摻雜了硫化鋅(ZnS)的銅和鋁。但由于紫外線會使黏合劑中的環(huán)氧樹脂裂化變質(zhì),所以生產(chǎn)難度較高,而壽命亦較短。與第一種方法比較,它效率較低而產(chǎn)生較多熱(因為StokesShift前者較大),但好處是光譜的特性較佳,產(chǎn)生的光比較好看。而由于紫外光的LED功率較高,所以其效率雖比較第一種方法低,出來的亮度卻相若。

  最新一種制造白光LED的方法沒再用上磷光體。新的做法是在硒化鋅(ZnSe)基板上生長硒化鋅的磊晶層。通電時其活躍地帶會發(fā)出藍光而基板會發(fā)黃光,混合起來便是白色光。

ontent">LED照明設(shè)計理念

 

  LED的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)光源的設(shè)計方法與思路,目前有兩種最新的設(shè)計理念。

1.情景照明

  是以環(huán)境的需求來設(shè)計燈具。情景照明以場所為出發(fā)點,旨在營造一種漂亮、絢麗的光照環(huán)境,去烘托場景效果,使人感覺到有場景氛圍。

2.情調(diào)照明

  是以人的需求來設(shè)計燈具。情調(diào)照明是以人情感為出發(fā)點,從人的角度去創(chuàng)造一種意境般的光照環(huán)境。情調(diào)照明與情景照明有所不同,情調(diào)照明是動態(tài)的,可以滿足人的精神需求的照明方式,使人感到有情調(diào);而情景照明是靜態(tài)的,它只能強調(diào)場景光照的需求,而不能表達人的情緒,從某種意義上說,情調(diào)照明涵蓋情景照明。

LED光源的特點

 

電壓

  LED使用低壓電源,供電電壓在6-24V之間,根據(jù)產(chǎn)品不同而異,所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場所。

效能

  消耗能量較同光效的白熾燈減少80%

適用性

  體積很小,每個單元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環(huán)境

穩(wěn)定性

  10萬小時,光衰為初始的50%

響應(yīng)時間

  其白熾燈的響應(yīng)時間為毫秒級,LED燈的響應(yīng)時間為納秒級

對環(huán)境污染

  無有害金屬汞

顏色

  發(fā)光二極管方便地通過化學修飾方法,調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和禁帶寬度,實現(xiàn)紅黃綠藍橙多色發(fā)光。紅光管工作電壓較小,顏色不同的紅、橙、黃、綠、藍的發(fā)光二極管的工作電壓依次升高。

價格

  LED的價格現(xiàn)在越來越平民化,因LED省電的特性,也許不久的將來,人們都會的把白熾燈換成LED燈?,F(xiàn)在,我國部分城市公路、學校、廠區(qū)等場所已換裝完LED路燈、節(jié)能燈等。

單色LED種類及發(fā)展史

  最早應(yīng)用半導體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀60年代初。當時所用的材料是GaAsP,發(fā)紅光(λp=650nm),在驅(qū)動電流為20毫安時,光通量只有千分之幾個流明,相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。 

  70年代中期,引入元素In和N,使LED產(chǎn)生綠光(λp=555nm),黃光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。 

  到了80年代初,出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源,使得紅色LED的光效達到10流明/瓦。

  90年代初,發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在紅、橙區(qū)(λp=615nm)的光效達到100流明/瓦,而后者制成的LED在綠色區(qū)域(λp=530nm)的光效可以達到50流明/瓦。

單色光LED的應(yīng)用最初LED用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色的LED在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以12英寸的紅色交通信號燈為例,在美國本來是采用長壽命,低光效的140瓦白熾燈作為光源,它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后,光損失90%,只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計的燈中,Lumileds公司采用了18個紅色LED光源,包括電路損失在內(nèi),共耗電14瓦,即可產(chǎn)生同樣的光效。

  汽車信號燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。1987年,我國開始在汽車上安裝高位剎車燈,由于LED響應(yīng)速度快(納秒級),可以及早讓尾隨車輛的司機知道行駛狀況,減少汽車追尾事故的發(fā)生。

  另外,LED燈在室外紅、綠、藍全彩顯示屏,匙扣式微型電筒等領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。

LED光參數(shù)介紹

 

  LED的光學參數(shù)中重要的幾個方面就是:光通量、發(fā)光效率、發(fā)光強度、光強分布、波長。

發(fā)光效率和光通量

  發(fā)光效率就是光通量與電功率之比。發(fā)光效率表征了光源的節(jié)能特性,這是衡量現(xiàn)代光源性能的一個重要指標。

發(fā)光強度和光強分布

  LED發(fā)光強度是表征它在某個方向上的發(fā)光強弱,由于LED在不同的空間角度光強相差很多,隨之而來我們研究了LED的光強分布特性。這個參數(shù)實際意義很大,直接影響到LED顯示裝置的最小觀察角度。比如體育場館的LED大型彩色顯示屏,如果選用的LED單管分布范圍很窄,那么面對顯示屏處于較大角度的觀眾將看到失真的圖像。而且交通標志燈也要求較大范圍的人能識別。

波長

  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等主要的顏色是否純正。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)觀察現(xiàn)在我國的一些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的光譜特性進行專門研究是非常必要而且很有意義的。

發(fā)光二極管的檢測

 

普通發(fā)光二極管的檢測

 ?。?)用萬用表檢測。利用具有×10kΩ擋的指針式萬用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。正常時,二極管正向電阻阻值為幾十至200kΩ,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或為∞,反向電阻值很小或為0,則易損壞。這種檢測方法,不能實質(zhì)地看到發(fā)光管的發(fā)光情況,因為×10kΩ擋不能向LED提供較大正向電流。 

  如果有兩塊指針萬用表(最好同型號)可以較好地檢查發(fā)光二極管的發(fā)光情況。用一根導線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。余下的“-”筆接被測發(fā)光管的正極(P區(qū)),余下的“+”筆接被測發(fā)光管的負極(N區(qū))。兩塊萬用表均置×10kΩ擋。正常情況下,接通后就能正常發(fā)光。若亮度很低,甚至不發(fā)光,可將兩塊萬用表均撥至×1mΩ若,若仍很暗,甚至不發(fā)光,則說明該發(fā)光二極管性能不良或損壞。應(yīng)注意,不能一開始測量就將兩塊萬用表置于×1mΩ,以免電流過大,損壞發(fā)光二極管。 

 ?。?)外接電源測量。用3V穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬用表(指針式或數(shù)字式皆可)可以較準確測量發(fā)光二極管的光、電特性。為此可按圖10所示連接電路即可。如果測得VF在1.4~3V之間,且發(fā)光亮度正常,可以說明發(fā)光正常。如果測得VF=0或VF≈3V,且不發(fā)光,說明發(fā)光管已壞。

紅外發(fā)光二極管的檢測

  由于紅外發(fā)光二極管,它發(fā)射1~3μm的紅外光,眼看不到。通常單只紅外發(fā)光二極管發(fā)射功率只有數(shù)mW,不同型號的紅外LED發(fā)光強度角分布也不相同。紅外LED的正向壓降一般為1.3~2.5V。正由于其發(fā)射的紅外光人眼看不見,所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結(jié)正、反向電學特性是否正常,而無法判定其發(fā)光情況正常否。為此,最好準備一只光敏器件(如2CR、2DR型硅光電池)作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外LED加上適當正向電流后是否發(fā)射紅外光。

LED光度測量原理

 

光強度的測量方法

  把光強標準燈,LED和配有V(λ)濾光片的硅光電二極管安裝和調(diào)試在光具座上,特別是嚴格地調(diào)燈絲位置,LED發(fā)光部位及接受面位置。

  先用光強標準燈校準硅光電二極管,C=E/S

  式中Rs=Is/Ds

  Ds是標準燈與接受器之間的距離,I s是標準燈的光強度,R s是標準燈的響應(yīng)。

  Et=C ·R t式中E t是被測LED的照度,R t是被測LED的響應(yīng),則LED的光強度I t為:I t=E t ·Dt

  式中Dt 是LED與接受面之距離。

  對于LED來講,其發(fā)光面是圓蓋形狀的,光分布是很特殊的,所以在不同的測量距離下,光強值會變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測量距離,但是由于接受器接受面積不同,其光強值也會變化。因此,為了提高測量精度,應(yīng)該把測量距離和接受面積大小相對地給予固定為好。例如,測量距離按照GIE推薦采用316mm,接受器面積固定為10×10mm。在同一測量距離下,LED轉(zhuǎn)角不同,其光強也相應(yīng)地有變化,因此為了獲得最佳值,最好讀出最大讀數(shù)R t為佳。

光通量的測量方法

  光通量測量在變角光度計的轉(zhuǎn)臺上進行,轉(zhuǎn)臺上安轉(zhuǎn)了LED,該轉(zhuǎn)臺在其水平面上繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)±90度,LED在垂直面上繞著測光軸旋轉(zhuǎn)360度。在水平面上和垂直面上的轉(zhuǎn)角的控制是通過步進馬達來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)臺在導軌上隨意移動,當測量標準燈時,轉(zhuǎn)臺應(yīng)離開導軌。 

  測量時大轉(zhuǎn)盤在水平面上繞垂直軸旋轉(zhuǎn),步進角度為0.9°,正方向90°,反方向90°。LED自身也在旋轉(zhuǎn),在每一個水平角度下,垂直平面上每隔18°進行一次信號采集,轉(zhuǎn)完360°之后共采集到20個數(shù)據(jù),按下式計算總光通量。 

  如果大盤旋轉(zhuǎn)0°~90°時,小盤轉(zhuǎn)0°~360°即可。但是大盤旋轉(zhuǎn)0°~90°時,有可能LED安裝不均勻(不對稱)而引起誤差,因此最好的解決辦法是大盤轉(zhuǎn)-90°~0°~90°,小盤仍然轉(zhuǎn)0°~360°,把大盤0°~90°和-90°~0°兩個范圍內(nèi)絕對值相等的角度上的照度值取平均值來作為0°~90°內(nèi)的值。

  LED總光通量測量的第二種方法是積分求法。此方法的優(yōu)點是簡單易行,但測量精度不高。LED的總光通量計算方法如下,先計算離積分球入射窗口(入射窗口面積 A)1 距離上標準燈(光強值 I s)進入積分球內(nèi)的光通量Φs,Φs=I s · A /I 2

  讀出接收器上的光電流信號i s,然后把LED置于窗口上,讀出相應(yīng)的接收器光電流信號it,則LED的總光通量Φ為:

  Φt=It/IsΦs·K  式中 K 為色修正系數(shù)。

LED光譜功率測量方法

  發(fā)光二極管的光譜功率分布測量,目的是掌握LED的光譜特性和色度,再者是為了對已測得的LED的光度量值進行修正。

  在測量LED光譜功率分布時,應(yīng)注意以下幾點,一個是在與標準光譜輻照度進行比較時由于標準燈的光譜輻強度比LED強得多,為了避免這個問題,最好在標準燈前加一個中性濾光片,使它的光譜輻強度接近于LED。

  LED的光譜寬度很窄,為了準確地描繪LED的光譜分布輪廓,最好采用窄帶波長寬度的單色儀進行測量,波長間隔為1nm為好。

  按下式計算LED的光譜功率分布E t。

  Etλ=Esλ·Itλ/Isλ

  式中 i 是標準燈在波長 i 處的響應(yīng);E 是標準燈的光譜功率分布;i 是LED在波長λ處的響應(yīng)。

  LED的色坐標計算公式為:

  x=∫Etλ·xλdλ

  y=∫Etλ·ydλ

  z=∫Etλ·ydλ

  色坐標為:

  x=X/(X+Y+Z)

  y=Y/(X+Y+Z)

  也可計算LED的主波長和色純度。

  發(fā)光二極管也與普通二極管一樣由PN結(jié)構(gòu)成,也具有單向?qū)щ娦?。它廣泛應(yīng)用于各種電子電路、家電、儀表等設(shè)備中、作電源指示或電平指示。

  發(fā)光二極管的主要特性表

  * cd(坎德拉)發(fā)光強度的單位


內(nèi)容來自百科網(wǎng)