LED的色彩與工藝制造LED的材料不同,可以產(chǎn)生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所發(fā)出光的波長,也就是光譜或顏色。
1. 發(fā)光強度的衡量單位有照度單位(勒克司Lux)、光通量單位(流明Lumen)、發(fā)光強度單位(燭光 Candle power)
2. 1CD(燭光)指完全輻射的物體,在白金凝固點溫度下,每六十分之一平方厘米面積的發(fā)光強度。(以前指直徑為2.2厘米,質(zhì)量為75.5克的鯨油燭,每小時燃燒7.78克,火焰高度為4.5厘米,沿水平方向的發(fā)光強度)
3. 1Lm(流明)指1 CD燭光照射在距離為1厘米,面積為1平方厘米的平面上的光通量。
4. 1Lux(勒克司)指1L的光通量均勻地分布在1平方米面積上的照度。
LED的色彩與工藝制造LED的材料不同,可以產(chǎn)生具有不同能量的光子,借此可以控制LED所發(fā)出光的波長,也就是光譜或顏色。
1.歷史.上第.一個LED所使用的材料是砷(As)化鎵(Ga),其正向PN結壓降(VF,可以理解為點亮或工作電壓)為1.424V,發(fā)出的光線為紅外光譜。
2.另一種常用的LED材料為磷(P)化鎵(Ga),其正向PN結壓降為2.261V,發(fā)出的光線為綠光。
3. 基于這兩種材料,早期 LED工業(yè)運用GaAs1-xPx材枓結構,理論上可以生產(chǎn)從紅外光一直到綠光范圍內(nèi)任何波長的LED,下標X代表磷元素取代砷元素的百分比。一般通過PN結壓降可以確定LED的波長顏色。其中典型的有GaAs0.6P0.4 的紅光 LED,GaAs0.35P0.65 的橙光LED,GaAs0.14P0.86 的黃光LED等。由于制造采用了鎵、砷、磷三種元素,所以俗稱這些LED為三元素發(fā)光管。而GaN(氮化鎵)的藍光LED 、GaP 的綠光 LED和GaAs紅外光LED,被稱為二元素發(fā)光管。而目前最.新的工藝是用混合鋁(Al)、鈣(Ca) 、銦(In)和氮(N)四種元素的AlGaInN 的四元素材料制造的四元素LED,可以涵蓋所有可見光以及部份紫外光的光譜范圍。
LED超高亮度:
紅A1GaAsLED與GaAsP-GaP LED相比,具有更高的發(fā)光效率,透明襯低(TS)A1GaAs LED(640nm)的流明效率已接近10lm/w,比紅色GaAsP-GaP LED大10倍。超高亮度InGaAlP LED提供的顏色與GaAsP-GaP LED相同包括:綠黃色(560nm)、淺綠黃色(570nm)、黃色(585nm)、淺黃(590nm)、橙色(605nm)、淺紅(625nm深紅(640nm)。透明襯底A1GaInP LED發(fā)光效率與其它LED結構及白熾光源的比較,InGaAlP LED吸收襯底(AS)的流明效率為101m/w,透明襯底(TS)為201m/w,在590-626nm的波長范圍內(nèi)比GaAsP-GaP LED的流明效率要高10-20倍;在560-570的波長范圍內(nèi)則比GaAsP-GaP LED高出2-4倍。超高亮度InGaN LED提供了蘭色光和綠色光,其波長范圍蘭色為450-480nm,蘭綠色為500nm,綠色為520nm;其流明效率為3-151m/w。超高亮度LED的流明效率已超過了帶濾光片的白熾燈,可以取代功率1w以內(nèi)的白熾燈,而且用LED陣列可以取代功率150w以內(nèi)的白熾燈。對于許多應用,白熾燈都是采用濾光片來得到紅色、橙色、綠色和蘭色,而用超高亮度LED則可得到相同的顏色。AlGaInP材料和InGaN材料制造的超高亮度LED將多個(紅、蘭、綠)超高亮度LED芯片組合在一起,不用濾光片也能得到各種顏色。包括紅、橙、黃、綠、藍,其發(fā)光效率均已超過白熾燈,正向熒光燈接近。發(fā)光亮度已高于1000mcd,可滿足室外全天候、全色顯示的需要,用LED彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋,實現(xiàn)三維動畫。新一代紅、綠、藍超高亮度LED達到了前所未有的性能,可以實現(xiàn)拼接顯示,采用BSV液晶拼接技術實現(xiàn)大畫面高亮度顯示。