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LED照明第一课:LED如何工作

2014-09-27 00:52
苏子言岁月
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   一、 LED工作原理

  顾名思义,发光二极管(LED)是一种可以发出特定波长(颜色)光线的半导体器件。如同其它的半导体芯片, LED的半导体芯片(LED的实际发光单元)也会以塑料或者陶瓷进行封装。当然,一个封装当中可以存在一个,也可以是多个芯片。当LED处于正向导通(打开)时,电子会与空穴复合,同时以光子的形式释放能量(如图1.1.1所示)。这一效应通常被称作为场致发光。

图1 当LED被激发,电子和空穴复合,同时,能量以特定波长(颜色)的光子形式释放

  LED技术,在照明应用领域里有一个常用的专用名词,被称为固态照明(SSL:solid state lighting)。这是因为区别于白炽灯的照明原理(发光是通过热辐射在可见光谱的部分来实现),固态照明所指的技术是以固态的场致发光来实现。

  白光LED的工作原理

  最常见办法是使用单色LED(多数为铟镓砷工艺的蓝光LED)配合不同颜色的荧光粉来实现白光,对应的LED被称作为荧光粉白光LED. 高亮度LED(HB LED)所激发的蓝光一部分通过荧光层转化为黄光,另一部分直接以蓝光方式穿过荧光层。最终,蓝光和黄光的混合构成了白光。

图 a:常见的基于荧光粉的高亮白光LED的内部结构

图 b: 空穴与电子复合产生的蓝光光子

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