led什么意思(led屏的单位是台还是个)

半导体发光器件包括半导体发光二极管(LED)、数码管、符号管、斜接管和点阵显示器(矩阵管)。实际上，数码管、符号管、斜接管和矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。

半导体发光二极管的工作原理、特性及应用

(一)LED照明原理

LED由III-IV族化合物制成，如GaAs(砷化镓)、GAAP(磷化镓)等半导体，其核心是PN结。因此具有一般pn结的I-N特性，即正向导通、反向截止和击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在直流电压下，电子从N区注入到P区，空穴空从P区注入到N区。进入对面区域的部分少数载流子(少数载流子)与多数载流子(多载流子)复合发光，如图1所示。

假设发光发生在P区，注入的电子直接与价带空空穴复合发光，或者先被发光中心俘获，再与空空穴复合发光。除了这种发光复合，还有一部分电子被非发光中心(这个中心位于导带和中间带之间)俘获，然后与空空穴复合。每次释放的能量都不大，所以无法形成可见光。发光复合与非发光复合的比率越大，光的量子效率越高。因为复合在少数载流子扩散区发光，所以光只在PN结表面附近的几个微米内产生。

理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区半导体材料的禁带宽度EG有关，即公式λ≈1240/Eg(mm)中Eg的单位为电子伏特(eV)。如果能产生可见光(波长380nm的紫光到波长~780nm的红光)，半导体材料的Eg应该在3.26 ~ 1.63 ev之间。波长比红光长的光是红外光。目前有红外、红、黄、绿、蓝光发光二极管，但蓝光发光二极管由于成本和价格较高，应用不广泛。

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(2)发光二极管的特性

1.极限参数的意义

(1)容许功耗Pm:施加到LED两端的正向DC电压和流过它的电流的乘积的最大值。超过此值，LED会发热并损坏。

(2)最大正向DC电流IFm:最大允许正向DC电流。超过该值会损坏二极管。

(3)最大反向电压VRm:允许的最大反向电压。超过该值，LED可能会因击穿而损坏。

(4)工作环境topm:LED能够正常工作的环境温度范围。低于或高于这个温度范围，LED都不会正常工作，效率会大大降低。

2.电气参数的重要性

(1)光谱分布和峰值波长:某个LED发出的光不是单一波长，其波长一般如图2所示。从图中可以看出，发光管发出的光中某一波长λ0的光强最大，这个波长就是峰值波长。

(2)发光强度IV:LED的发光强度通常是指法线方向(圆柱形发光管的轴线)的发光强度。如果这个方向的辐射强度为(1/683)W/sr，它将发射1坎德拉(cd)。一般LED的发光强度较小，所以发光强度通常用坎德拉(mcd)来衡量。

(3)光谱半宽δλ:表示发光管的光谱纯度，指图3中1/2峰值光强对应的两个波长之间的间隔。

(4)半值角θ1/2与视角:θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与光轴(法线方向)之间的夹角。半角的两倍是视角(或半功率角)。

图3示出了两种不同类型的发光二极管的发光强度的角度分布。中间垂直线(法线)AO的坐标为相对发光强度(即发光强度与最大发光强度之比)。显然，法线方向的相对发光强度为1，与法线方向的角度越大，相对发光强度越小。从这个图可以得出半值角或视角值。

(5)正向工作电流If:指LED正常发光时的正向电流值。在实际使用中，IF应该是0.6 & middot低于IFm。

(6)正向工作电压VF:参数表中给出的工作电压是在给定正向电流下得到的。通常在IF=20mA时测量。LED的正向工作电压VF为1.4 ~ 3 V，当外界温度升高时，VF会降低。

(7)V-I特性:LED的电压和电流的关系如图4所示。当直流电压刚好低于某个值(称为阈值)时，电流极小，不发光。当电压超过一定值时，正向电流随电压迅速增加并发光。从V-I曲线可以得到LED的直流电压、反向电流、反向电压等参数。正向LED的反向漏电流IR

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(3)发光二极管的分类

1.根据发光管的发光颜色

根据LED的发光颜色，可分为红色、橙色、绿色(细分为黄绿色、标准绿色和纯绿色)、蓝色光等。此外，一些led包含两种或三种颜色的芯片。根据发光二极管是否掺杂散射剂、有色或无色，上述各种颜色的发光二极管可分为有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种。散射发光二极管，用作指示灯。

2.根据发光管发光面的特点

根据LED发光面的特点，可分为圆灯、方灯、矩形、面LED、侧管、表面贴装用微管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm、φ20mm。在国外，φ3mm的 LED通常被称为T-1；将φ5mm记为T-1(3/4)；把φ4.4mm写成T-1(1/4)。圆形光强的角分布可以用半值角来估计。根据发光强度的角度分布，有三种类型:

(1)指向性高。一般是尖头环氧封装，或者是带金属反射腔的封装，不加散射剂。半角为5° ~ 20°或更小，具有较高的方向性，可作为局部照明光源，或与光电探测器组合形成自动检测系统。

(2)标准型。通常用作指示灯，其半值角为20° ~ 45°。

(3)散射型。这是一个大视角的指示灯，半值角45 ~ 90°以上，散射剂用量大。

3.根据发光二极管的结构

根据LED的结构，有全环氧封装、金属基环氧封装、陶瓷基环氧封装和玻璃封装。

4.根据发光强度和工作电流

根据发光强度和工作电流，有普通亮度的led(发光强度:100 MCD)；发光强度在10 and 10 ~ 100mcd之间的称为高亮度led。一般led的工作电流在几十毫安到几十毫安之间，而小电流led的工作电流在2mA以下(亮度与普通led相同)。

除了以上分类方法，还有芯片材料分类和功能分类的方法。

(四)LED的应用

因为LED的颜色、大小、形状、发光强度、透明度都不一样，所以要根据实际需要适当选择LED。由于最大正向电流IFm和最大反向电压VRm的限制，LED在使用时不应超过这些值。出于安全原因，实际电流IF应低于0.6IFm可能的反向电压VR < 0 .6VRm .LED广泛应用于各种电子仪器和设备中，可用作电源指示器、电平指示器或微型光源。红外发光管常用于电视机、录像机等的遥控器。

(1)制作高亮度或超高亮度LED微型手电筒的电路如图5所示。图中电阻R为限流电阻，其值应保证电源电压最高时LED的电流应小于最大允许电流IFm。

(2)图6(a)、(b)和(c)分别示出了DC电源、整流电源和交流电源的指示电路。

，，图(a)中的电阻≈( e-VF)/if；

的图(B)中r ≈( 1.4 VI-VF)/IF；

在图(C)中R≈Vi/IF的公式中，Vi为交流电压的有效值。

(3)单LED液位指示电路。在放大器、振荡器或脉冲数字电路的输出端，可以用LED指示输出信号是否正常，如图7所示。r是限流电阻。只有当输出电压大于LED的阈值电压时，LED才能发光。

(4)单个LED可以用作低压调节器。由于LED正向导通，电流随电压变化非常快，具有普通稳压管的稳压特性。LED的稳定电压在1.4至3 V之间，VF应根据需要选择，如图8所示。

(5)液位计。目前，LED电平表广泛应用于音响设备中。它通过使用多个发光管来表示输出信号电平，即发光led的数量不同，表示输出电平的变化。图9是由五个发光二极管组成的液位计。当输入信号电平很低时，它根本不发光。当输入信号电平增加时，LED1首先点亮，然后LED2点亮。

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(LED的检测

1.常见发光二极管的检测

(1)用万用表检查。用× 10kω块的指针式万用表可以大致判断LED的好坏。正常情况下，二极管的正向电阻为几十到200 kω，反向电阻为∝。如果正向电阻值为0或∞，反向电阻值较小或为0，则容易损坏。用这种检测方法，我们实际上看不到LED的发光情况，因为× 10kω的块不能给LED提供大的正向电流。

如果有两个指针式万用表(最好是同一型号)，可以很好地检查LED的发光情况。用导线将一个万用表的“+”端与另一个万用表的“-”端相连。剩下的“-”笔连接到被测LED的阳极(区域P)，剩下的“+”笔连接到被测LED的阴极(区域N)。两个万用表都设置在×10ω模块中。正常情况下，开机后能正常发光。如果亮度很低，即使不发光，也要把两个万用表都拨到×1ω。如果还是暗，即使不发光，也说明LED性能不好或者损坏。需要注意的是，测量开始时不要将两个万用表放在×1ω内，以免电流过大，损坏LED。

(2)外部电源的测量。用一个3V稳压电源或两节串联干电池和一个万用表(指针式或数字式)可以精确测量LED的光和电特性。为此，可以如图10所示连接电路。如果测得的VF在1.4-3v之间，发光亮度正常，说明发光强度正常。如果测得VF=0或VF≈3V，且不发光，则LED坏了。

2.红外发光二极管的检测

因为的红外发光二极管，发出1 ~ 3微米的红外光，人眼是看不见的。通常单个红外LED的发射功率只有几毫瓦，不同类型的红外LED发光强度的角度分布也不一样。红外LED的正向压降一般为1.3 ~ 2.5 V..由于LED发出的红外光人眼看不到，可见光LED的检测方法只能判断PN结正反电特性是否正常，而不能判断发光是否正常。因此，最好准备一个光敏器件(如2CR、2DR硅光电池)作为接收器。用万用表测量电池两端的电压变化。从而判断红外LED在施加合适的正向电流后是否发出红外光。测量电路如图11所示。