本文主要是關(guān)于發(fā)光二極管的相關(guān)介紹,并著重對(duì)發(fā)光二極管的尺寸及其型號(hào)進(jìn)行了詳盡的闡述。
發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。
當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光,因而可以用來(lái)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。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,氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無(wú)機(jī)發(fā)光二極管LED。
led3mm和5mm區(qū)別
就是兩個(gè)像素之間的點(diǎn)間距分別是3mm和5mm。P3(3mm)的比P5(5mm)的清晰度要高很多,P3單位面積的像素接近P5的三倍,兩者之間的耗電量有一定差距,P3大于P5,每平米的平均功耗大約大100W左右。
共陽(yáng)5mm發(fā)光二極管參數(shù)
輸入電壓】:R/紅 1.9-2.1 G/綠 3.0-3.2v B/藍(lán) 3.2-3.4
【輸入電流】:20mA
【尺寸規(guī)格】:長(zhǎng)腳 5.0*26mm
【發(fā)光顏色】:紅、藍(lán)、綠
【發(fā)光強(qiáng)度】:800-1000mcd
【包裝規(guī)格】:1000pcs/包
【適用范圍】:特種照明、交通信號(hào)燈、室內(nèi)照明、 工業(yè)照明、背光源、廣告語(yǔ)標(biāo)示等
特點(diǎn)
1、節(jié)能:耗電量低,在同樣亮度下耗電量?jī)H為普通白熾燈的6%。
2、環(huán)保:不含汞,對(duì)環(huán)境無(wú)電磁干擾、無(wú)有害射線,同時(shí)LED也可以回收再利用,沒(méi)有污染。
3、耐用:固體光源,極具耐震與耐沖擊性,非正常報(bào)廢率很小,維護(hù)費(fèi)用低廉。
4、安全:低壓供電,防觸電保護(hù)等級(jí)為Ⅲ類(lèi),冷光源發(fā)熱量低,可以安全觸摸。
5、超長(zhǎng)壽命:在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷合拢琇ED的使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)。
6、發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短,納秒級(jí),點(diǎn)亮無(wú)延遲,可反復(fù)頻繁亮滅,基本無(wú)惰性。
7、光效率高,光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻率;光純度高,無(wú)需濾光,色彩純正、濃厚。
8、健康光源,零頻閃,不會(huì)使眼睛產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象,保護(hù)視力。
發(fā)光二極管分類(lèi)
20世紀(jì)90年代LED技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步,不僅是發(fā)光效率超過(guò)了白熾燈,光強(qiáng)達(dá)到了燭光級(jí),而且顏色也從紅色到藍(lán)色覆蓋了整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍,這種從指示燈水平到超過(guò)通用光源水平的技術(shù)革命導(dǎo)致各種新的應(yīng)用,諸如汽車(chē)信號(hào)燈、交通信號(hào)燈、室外全色大型顯示屏以及特殊的照明光源 ?。
發(fā)光二極管應(yīng)用情況:
隨著發(fā)光二極管高亮度化和多色化的進(jìn)展,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展。從下邊較低光通量的指示燈到顯示屏,再?gòu)氖彝怙@示屏到中等光通量功率信號(hào)燈和特殊照明的白光光源,最后發(fā)展到右上角的高光通量通用照明光源.2000年是時(shí)間的分界線。在2000年已解決所有顏色的信號(hào)顯示問(wèn)題和燈飾問(wèn)題,并已開(kāi)始低、中光通量的特殊照明應(yīng)用,而作為通用照明的高光通量白光照明應(yīng)用,似乎還有待時(shí)日,需將光通量進(jìn)一步大幅度提高方能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然,這也是個(gè)過(guò)程,會(huì)隨亮度提高和價(jià)格下降而逐步實(shí)現(xiàn)。
1. LED顯示屏
自20世紀(jì)80年代中期,就有單色和多色顯示屏問(wèn)世,起初是文字屏或動(dòng)畫(huà)屏.90年代初,電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展,使得LED顯示屏的視頻技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),電視圖像直接上屏,特別是90年代中期,藍(lán)色和綠色超高亮度LED研制成功并迅速投產(chǎn),使室外屏的應(yīng)用大大擴(kuò)展,面積在100—300m不等。目前LED顯示屏在體育場(chǎng)館、廣場(chǎng)、會(huì)場(chǎng)甚至街道、商場(chǎng)都已廣泛應(yīng)用,美國(guó)時(shí)代廣場(chǎng)上的納斯達(dá)克全彩屏最為聞名,該屏面積為120英尺×90英尺,相當(dāng)于1005m,由1900萬(wàn)只超高亮藍(lán)、綠、紅色LED制成。此外,在證券行情屏、銀行匯率屏、利率屏等方面應(yīng)用也占較大比例,近期在高速公路、高架道路的信息屏方面也有較大的發(fā)展。發(fā)光二極管在這一領(lǐng)域的應(yīng)用已成規(guī)模,形成新興產(chǎn)業(yè),且可期望有較穩(wěn)定的增長(zhǎng) 。
2. 交通信號(hào)燈
航標(biāo)燈采用LED作光源已有多年,目前的工作是改進(jìn)和完善。道路交通信號(hào)燈近幾年來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,技術(shù)發(fā)展較快,應(yīng)用發(fā)展迅猛,我國(guó)目前每年有四萬(wàn)套左右的訂單,而美國(guó)加州在去年一年內(nèi)就用LED交通信號(hào)燈更換了五萬(wàn)套傳統(tǒng)光源的信號(hào)燈,根據(jù)使用效果看,壽命長(zhǎng)、省電和免維護(hù)效果是明顯的。目前采用LED的發(fā)光峰值波長(zhǎng)是紅色630nm,黃色590nm,綠色505nm.應(yīng)該注意的問(wèn)題是驅(qū)動(dòng)電流不應(yīng)過(guò)大,否則夏天陽(yáng)光下的高溫條件將會(huì)影響LED的壽命 ?。
最近,應(yīng)用于飛機(jī)場(chǎng)作為標(biāo)燈、投光燈和全向燈的LED機(jī)場(chǎng)專(zhuān)用信號(hào)燈也已獲成功并投入使用,多方反映效果很好。它具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),獲準(zhǔn)兩項(xiàng)專(zhuān)利,可靠性好,節(jié)省用電,免維護(hù),可推廣應(yīng)用到各種機(jī)場(chǎng),替代已沿用幾十年的舊信號(hào)燈,不僅亮度高,而且由于LED光色純度好,特別鮮明,易于信號(hào)識(shí)別 [1] 。
鐵路用的信號(hào)燈由于品種系列較多,要求光強(qiáng)和視角也各不相同,目前正加緊研制中,估計(jì)會(huì)逐步研制成功并陸續(xù)投入應(yīng)用,從數(shù)量看,也是一個(gè)頗大的市場(chǎng) [1] 。
3.汽車(chē)用燈
超高亮LED可以做成汽車(chē)的剎車(chē)燈、尾燈和方向燈,也可用于儀表照明和車(chē)內(nèi)照明,它在耐震動(dòng)、省電及長(zhǎng)壽命方面比白熾燈有明顯的優(yōu)勢(shì)。用作剎車(chē)燈,它的響應(yīng)時(shí)間為60ns,比白熾燈的140ms要短許多,在典型的高速公路上行駛,會(huì)增加4—6m的安全距離 ?。
4.液晶屏背光源
LED作為液晶顯示的背光源,它不僅可作為綠色、紅色、藍(lán)色、白色,還可以作為變色背光源,已有許多產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)及應(yīng)用階段。最近,手機(jī)上液晶顯示屏用LED制作背光源,提升了產(chǎn)品的檔次,效果很好。采用8個(gè)藍(lán)色、24個(gè)綠色、32個(gè)紅色LuxeonLED制成的15in(1in≈2.5cm)液晶屏的背光源,可達(dá)到120W,2500 lm,亮度18000nits(尼特,cd/m2).22液晶屏背光源也已制成,僅為6mm厚,不但混色效果好,顯色指數(shù)也達(dá)到80以上。目前大型背光源雖處于開(kāi)發(fā)階段,但潛力很大。
5.燈飾
由于發(fā)光二極管亮度的提高和價(jià)格的下降,再加上長(zhǎng)壽命、節(jié)電,驅(qū)動(dòng)和控制較霓虹燈簡(jiǎn)易,不僅能閃爍,還能變色,所以用超高亮度LED做成的單色、多色乃至變色的發(fā)光柱配以其他形狀的各色發(fā)光單元,裝飾高大建筑物、橋梁、街道及廣場(chǎng)等景觀工程效果很好,呈現(xiàn)一派色彩繽紛、星光閃爍及流光異彩的景象。已有不少單位生產(chǎn)LED光柱達(dá)萬(wàn)米以上,彩燈幾萬(wàn)個(gè),目前正逐步推廣,估計(jì)會(huì)逐步擴(kuò)大單獨(dú)形成一種產(chǎn)業(yè) [1] 。
6.照明光源
作為照明光源的LED光源應(yīng)是白光,白光LED光源分類(lèi)如表3,目前作為軍用的白光LED照明燈具,已有一些品種投入批量生產(chǎn)。由于LED光源無(wú)紅外輻射,便于隱蔽,再加上它還具有耐振動(dòng)、適合于蓄電池供電、結(jié)構(gòu)固體化及攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),將在特殊照明光源方面會(huì)有較大發(fā)展。作為民間使用的草坪燈、埋地?zé)粢延幸?guī)模生產(chǎn),也有用作顯微鏡視場(chǎng)照明、手電、外科醫(yī)生的頭燈、博物館或畫(huà)展的照明以及閱讀臺(tái)燈。隨著光通量的提高和價(jià)格的下降,應(yīng)用面將逐步拓展,以完成特殊照明向通用照明的過(guò)渡,估計(jì)2005—2010年會(huì)進(jìn)入通用照明領(lǐng)域。
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(fù)阻發(fā)光二極管等。
LED的控制模式有恒流和恒壓兩種,有多種調(diào)光方式,比如模擬調(diào)光和PWM調(diào)光,大多數(shù)的LED都采用的是恒流控制,這樣可以保持LED電流的穩(wěn)定,不易受VF的變化,可以延長(zhǎng)LED燈具的使用壽命。
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(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),可用各種直流、交流、脈沖等電源驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮。它屬于電流控制型半導(dǎo)體器件,使用時(shí)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(zhǎng)有關(guān),而發(fā)光的波長(zhǎng)又取決于制
造發(fā)光二極管所用的半導(dǎo)體材料。紅色發(fā)光二極管的波長(zhǎng)一般為650~700nm,琥珀色發(fā)光二極管的波長(zhǎng)一般為630~650 nm ,橙色發(fā)光二極管的波長(zhǎng)一般為610~630 nm左右,黃色發(fā)光二極管的波長(zhǎng)一般為585 nm左右,綠色發(fā)光二極管的波長(zhǎng)一般為555~570 nm。 常用的國(guó)產(chǎn)普通單色發(fā)光二極管有BT(廠標(biāo)型號(hào))系列、FG(部標(biāo)型號(hào))系列和2EF系列,見(jiàn)表4-26、表4-27和表4-28。
常用的進(jìn)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(dǎo)體材料與普通單色發(fā)光二極管不同,所以發(fā)光的強(qiáng)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(jiàn)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(jiàn)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(lèi)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(lán)、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(hào)。
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(bào)警指示及欠壓、超壓指示。
閃爍發(fā)光二極管在使用時(shí),無(wú)須外接其它元件,只要在其引腳兩端加上適當(dāng)?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(shí)需串接適當(dāng)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(shí)可直接并接在電源兩端。使普通紅光發(fā)光二極管
電壓可以工作在3伏-10伏如YX503URC,YX304URC,YX503BRC電壓型LED發(fā)光二極管,為工程技術(shù)開(kāi)發(fā)人員提供更大的選擇。
紅外發(fā)光二極管
紅外發(fā)光二極管也稱(chēng)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(jiàn)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(dǎo)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(lán)色、黑色的樹(shù)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。
電池LED燈
iViTi On,有一個(gè)可令它發(fā)光最長(zhǎng)3小時(shí)的內(nèi)置電池。有電時(shí),電池充電,而且燈泡正常發(fā)光。停電時(shí),燈泡自動(dòng)切換到電池模式。 [2]
發(fā)光二極管尺寸
按膠體形狀分:3mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm、方形、橢圓形、墓碑形、還有一些特殊形狀等等;
按膠體顏色分:無(wú)色透明、有色透明、有色散射、無(wú)色散射等;
按顏色分:紅色(red)、橙色(orange)、黃色(yellow)、黃綠色(green yellow)、綠色 (green)、藍(lán)綠色(blue green)、藍(lán)色(blue)、紫色(pink)、紫外線(uv)、白色(white)、紅外線等等;
SMD(Suface mount device):表面貼裝二極管或表面貼裝元器件都是他的叫法,這個(gè)里面也有多中類(lèi)別:
按形狀大小分:0603、0805、1210、5060、1010等等,一般smd都是菱形的,所以其叫法都是根據(jù)長(zhǎng)*寬的尺寸來(lái)叫,行業(yè)善用的都是英寸,不是毫米,也有用毫米叫的,不如1608(1.6*0.8mm)等。
發(fā)光顏色和膠體的種類(lèi)和LED產(chǎn)品一樣,只是產(chǎn)品的形狀發(fā)生了很大的變化。
食人魚(yú)(Flux led):這個(gè)是因LED的發(fā)光效率不能滿足汽車(chē)使用其要求,所以就開(kāi)發(fā)了這個(gè)產(chǎn)品,是小功率產(chǎn)品,其驅(qū)動(dòng)電流一般在50MA、一般LED用的20MA,最高電流可以達(dá)到70mA,就是因?yàn)槠渖岜容^好,一般用在汽車(chē)后尾燈。
大功率(power led):現(xiàn)有照明的LED產(chǎn)品,它有以下分類(lèi)
按功率分:1w、3w、5w、等等
按頂部發(fā)光透鏡分:平頭、聚光、酒杯形狀等
按工藝還有鋁基板的和防luminous的。
數(shù)碼管(Display):最早用在來(lái)做顯示屏和數(shù)碼顯示用的
按外形分:1位、2位、3位、4位等等
表面顏色:灰面黑膠的、也有黑面白膠的等等
極性:共陰、共陽(yáng)
顏色也和LED一樣可以做很多種類(lèi)。
點(diǎn)陣(LED Dot Matrix):這個(gè)產(chǎn)品和數(shù)碼管差不多,都是應(yīng)用在信息顯示的。其間距和孔的直徑有改變都是不同的產(chǎn)品,現(xiàn)在一般分5*7和8*8的,其顏色有單色、雙色、三基色的 等等。
按顏色分:?jiǎn)渭t,單綠,雙基色,三基色等按孔的直徑分:2.0,3.0,3.75,5.0等按點(diǎn)數(shù)分:5*7,8*8,16*16等還有一些其他的產(chǎn) 品:如像素管(cluster)、測(cè)光源(LED Side Light Source)、紅外線接收和發(fā)射產(chǎn)品(Infrared & PhotoDiode)等等。
?
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于發(fā)光二極管的相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。