LED燈的工作原理？

熱心網(wǎng)友：LED燈的工作原理是什么？LED是light emitting diode的縮寫，中文名稱“發(fā)光二極管” 其發(fā)光原理跟激光的產(chǎn)生相似。 一個原子中的電子有很多能級，當(dāng)電子從高能級向低能級跳變時，電子的能量就減少了，而減少的能量則轉(zhuǎn)變成光子發(fā)射出去。大量的這些光子就是激光了。 LED原理類似。不過不同的是，LED并不是通過原子內(nèi)部的電子躍變來發(fā)光的，而是通過將電壓加在LED的PN結(jié)兩端，使PN結(jié)本身形成一個能級（實際上，是一系列的能級），然后電子在這個能級上躍變并產(chǎn)生光子來發(fā)光的。新型LED顯示屏件有功耗低、亮度高、壽命長、尺寸小等優(yōu)點，本文從LED顯示屏件的發(fā)展簡史開始，探討了表面貼裝LED、汽車應(yīng)用中的LED和照明用LED的發(fā)展趨勢，對于從事顯示器件開發(fā)的中國工程師有一定參考價值。 全球第一款商用化發(fā)光二極管(LED)是在1965年用鍺材料作成的，其單價為45美元。 1968年，LED的研發(fā)取得了突破性進展，利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達到了1流明/瓦，并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃色光。到1971，業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色裸片LED。 1972年開始有少量LED顯示屏用于鐘表和計算器。全球首款采用LED的手表最初還是在昂貴的珠寶商店出售的，其售價竟然高達2,100美元。幾乎與此同時，惠普與德州儀器也推出了帶7段紅色LED顯示屏的計算器。 到20世紀(jì)70年代，由于LED器件在家庭與辦公設(shè)備中的大量應(yīng)用，LED的價格直線下跌。事實上，LED是那個時代主打的數(shù)字與文字顯示技術(shù)。然而在許多商用設(shè)備中，LED顯示屏也逐漸受到了來自其它顯示技術(shù)的激烈競爭，如液晶、等離子體和真空熒光管顯示器。 這種競爭性激勵LED制造商進一步拓展他們的產(chǎn)品類型，并積極尋求LED具有明顯競爭優(yōu)勢的應(yīng)用領(lǐng)域。此后LED開始應(yīng)用于文字點陣顯示器、背景圖案用的燈柵和條線圖陣列。數(shù)字顯示屏的尺寸和復(fù)雜度在不斷增長，從2位數(shù)字到3位甚至4位，從7段數(shù)字到能夠顯示復(fù)雜的文字與圖案組合的14或16段陣列。到1980年制造商開始提供智能化的點陣LED顯示屏。 這一技術(shù)進步使LED能夠應(yīng)用于室外運動信息發(fā)布以及汽車中央高位安裝停止燈(CHMSL)設(shè)備。高亮藍色LED的發(fā)明使真彩廣告顯示屏的實現(xiàn)成為可能，這樣的顯示屏能夠顯示真彩、全運動的視頻圖像。 藍光LED的出現(xiàn)使人們還能利用倒行轉(zhuǎn)換的磷光材料將較高能量的藍光部分地轉(zhuǎn)換成其它顏色?，F(xiàn)在僅用LED光源就能完全覆蓋CIE色度曲線中的所有飽和顏色，并且各種顏色LED與磷的有機整合幾乎能夠毫無限制地產(chǎn)生任何顏色。 在可靠性方面，LED的半衰期(即光輸出量減少到最初值一半的時間)大概是1萬到10萬小時。相反，小型指示型白熾燈的半衰期(此處的半衰期指的是有一半數(shù)量的燈失效的時間)典型值是10萬到數(shù)千小時不等，具體時間取決于燈的額定工作電流。