發光二極體為什麼會亮幾種顏色
Ⅰ 為什麼LED燈可以變色
LED燈具有特殊的物理和化學結構,顏色的改變取決於電流的大小,當為小電流時,為紅色,當電流逐漸增大,顏色改變為橙、黃、綠、藍、靛、紫等顏色。具體說明如下:LED燈及其發光原理
一、 LED 的結構及發光原理
50 年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極體產生於 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode (發光二極體)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置於一個有引線的架子上,然後四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以 LED 的抗震性能好。
發光二極體的核心部分是由 p 型半導體和 n 型半導體組成的晶片,在 p 型半導體和 n 型半導體之間有一個過渡層,稱為 p-n 結。在某些半導體材料的 PN 結中,注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。 PN 結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。這種利用注入式電致發光原理製作的二極體叫發光二極體,通稱 LED 。 當它處於正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從 LED 陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。
二、 LED 光源的特點
1. 電壓: LED 使用低壓電源,供電電壓在 6-24V 之間,根據產品不同而異,所以它是一個比使用高壓電源
更安全的電源,特別適用於公共場所。
2. 效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少 80%
3. 適用性:很小,每個單元 LED 小片是 3-5mm 的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,並且適合於易
變的環境
4. 穩定性: 10 萬小時,光衰為初始的 50%
5. 響應時間:其白熾燈的響應時間為毫秒級, LED 燈的響應時間為納秒級
6. 對環境污染:無有害金屬汞
7. 顏色:改變電流可以變色,發光二極體方便地通過化學修飾方法,調整材料的能帶結構和帶隙,實現紅黃
綠蘭橙多色發光。如小電流時為紅色的 LED ,隨著電流的增加,可以依次變為橙色,黃色,最後為綠色
8. 價格: LED 的價格比較昂貴,較之 於白熾燈,幾只 LED 的價格就可以與一隻白熾燈的價格相當,而通
常每組信號燈需由上 300 ~ 500 只二極體構成
Ⅱ LED為什麼能發各種顏色的光
LED是利用電流和半導體晶體來發出各種顏色光的。
發光二極體的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為PN結。
在某些半導體材料的PN結中,注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。
PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。當它處於正向工作狀態時,電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。
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20世紀90年代LED技術的長足進步,不僅是發光效率超過了白熾燈,光強達到了燭光級,而且顏色也從紅色到藍色覆蓋了整個可見光譜范圍。
這種從指示燈水平到超過通用光源水平的技術革命導致各種新的應用,諸如汽車信號燈、交通信號燈、室外全色大型顯示屏以及特殊的照明光源。
隨著發光二極體高亮度化和多色化的進展,應用領域也不斷擴展.從下邊較低光通量的指示燈到顯示屏,再從室外顯示屏到中等光通量功率信號燈和特殊照明的白光光源,最後發展到右上角的高光通量通用照明光源。
Ⅲ LED燈能發出幾種顏色光
LED燈能發出紅、黃、綠、白、青、藍等多種彩色光芒。紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色,由這三種顏色經過不同組合可以得到其他不同的顏色。
例如紅光和綠光同時點亮時,紅綠兩種光混合成黃色,變色燈的變色原理是通過三種基色LED分別點亮兩個LED時,它可以發出黃、紫、青色(如紅、藍兩LED點亮時發出紫色光),若紅、綠、藍三種LED同時點亮時,它會產生白光。
如果有電路能使紅、綠、藍光LED分別兩兩點亮、單獨點亮及三基色LED同時點亮,則他就能發出七種不同顏色的光來,於是就出現了七彩LED燈的這種現象,隨著它們疊加比例的不同,則產生不同的色彩。
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LED發光二極體六大特點:
1、安全性高:LED燈珠的工作電壓一般是2.0-4.0V之間,所以安全性高,即使觸電,也沒有危險。
2、運用靈活:由於體積很小,所以可以靈活運用,做成各種體積、各種類型的燈。
3、超長壽命:理論上LED的壽命是10萬個小時,而白熾燈只有1000個小時,節能熒光燈是8000個小時。
4、低碳環保:不含有害物質,如汞等重金屬,所以非常環保,光效高決定了它的低碳節能。
5、高光效性:白熾燈的光效大概15lm/W,節能熒光燈為50-60lm/W,LED為100-120lm/W。
6、光線品質高:光線中無紫外線,對人體健康無害。
Ⅳ 發光二極體為什麼會有不同的顏色
PN結摻雜不同發出的光也不同
砷化鎵(GaAs)-紅色及紅外線
鋁砷化鎵(AlGaAs)-紅色及紅外線
鋁磷化鎵(AlGaP)-綠色
(AlGaInP)-高亮度的橘紅色,橙色,黃色,綠色
磷砷化鎵(GaAsP)-紅色,橘紅色,黃色
磷化鎵(GaP)-紅色,黃色,綠色
氮化鎵(GaN)-綠色,翠綠色,藍色
銦氮化鎵(InGaN)-近紫外線,藍綠色,藍色
碳化硅(SiC)(用作襯底)-藍色
硅(Si)(用作襯底)-藍色(開發中)
藍寶石(Al2O3)(用作襯底)-藍色
zincselenide(ZnSe)-藍色
鑽石(C)-紫外線
氮化鋁(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-遠至近的紫外線
Ⅳ led燈變顏色原理是什麼
三基色原理
三基色是指紅,綠,藍三色,人眼對紅、綠、藍最為敏感,大多數的顏色可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比例合成產生。同樣絕大多數單色光也可以分解成紅綠藍三種色光。
發光二極體簡稱為LED,發光二極體與普通二極體一樣是由一個PN結組成,也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後,從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子,在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合,產生自發輻射的熒光。
不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極體。
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藍光LED引發第二次照明革命
1973年,當時在日本松下電器公司東京研究所的赤崎勇最早開始了藍光LED的研究。後來,赤崎勇和天野浩在名古屋大學合作進行了藍光LED的基礎性研發,1989年首次研發成功了藍光LED。
1993年,在日本日亞化工(Nichia Corporation)工作的39歲的中村修二終於發明了基於氮化鎵和銦氮化鎵的具有商業應用價值的藍光LED,從而引發了照明技術的新革命。憑藉此項發明,他榮獲2006年千禧科技獎。
人們在藍光LED的基礎上加入黃色熒光粉,就得到了白色光LED,利用這種熒光粉技術可以製造出任何顏色光的LED(如紫色光和粉紅色光)。藍光和白光LED的出現拓寬了LED的應用領域,使全彩色LED顯示、LED照明等應用成為可能。