发光二极管为什么会亮几种颜色
Ⅰ 为什么LED灯可以变色
LED灯具有特殊的物理和化学结构,颜色的改变取决于电流的大小,当为小电流时,为红色,当电流逐渐增大,颜色改变为橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色。具体说明如下:LED灯及其发光原理
一、 LED 的结构及发光原理
50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode (发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以 LED 的抗震性能好。
发光二极管的核心部分是由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片,在 p 型半导体和 n 型半导体之间有一个过渡层,称为 p-n 结。在某些半导体材料的 PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。 PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称 LED 。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从 LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
二、 LED 光源的特点
1. 电压: LED 使用低压电源,供电电压在 6-24V 之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源
更安全的电源,特别适用于公共场所。
2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%
3. 适用性:很小,每个单元 LED 小片是 3-5mm 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易
变的环境
4. 稳定性: 10 万小时,光衰为初始的 50%
5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级, LED 灯的响应时间为纳秒级
6. 对环境污染:无有害金属汞
7. 颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄
绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED ,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色
8. 价格: LED 的价格比较昂贵,较之 于白炽灯,几只 LED 的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通
常每组信号灯需由上 300 ~ 500 只二极管构成
Ⅱ LED为什么能发各种颜色的光
LED是利用电流和半导体晶体来发出各种颜色光的。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。
在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。当它处于正向工作状态时,电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
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20世纪90年代LED技术的长足进步,不仅是发光效率超过了白炽灯,光强达到了烛光级,而且颜色也从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围。
这种从指示灯水平到超过通用光源水平的技术革命导致各种新的应用,诸如汽车信号灯、交通信号灯、室外全色大型显示屏以及特殊的照明光源。
随着发光二极管高亮度化和多色化的进展,应用领域也不断扩展.从下边较低光通量的指示灯到显示屏,再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,最后发展到右上角的高光通量通用照明光源。
Ⅲ LED灯能发出几种颜色光
LED灯能发出红、黄、绿、白、青、蓝等多种彩色光芒。红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色,由这三种颜色经过不同组合可以得到其他不同的颜色。
例如红光和绿光同时点亮时,红绿两种光混合成黄色,变色灯的变色原理是通过三种基色LED分别点亮两个LED时,它可以发出黄、紫、青色(如红、蓝两LED点亮时发出紫色光),若红、绿、蓝三种LED同时点亮时,它会产生白光。
如果有电路能使红、绿、蓝光LED分别两两点亮、单独点亮及三基色LED同时点亮,则他就能发出七种不同颜色的光来,于是就出现了七彩LED灯的这种现象,随着它们叠加比例的不同,则产生不同的色彩。
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LED发光二极管六大特点:
1、安全性高:LED灯珠的工作电压一般是2.0-4.0V之间,所以安全性高,即使触电,也没有危险。
2、运用灵活:由于体积很小,所以可以灵活运用,做成各种体积、各种类型的灯。
3、超长寿命:理论上LED的寿命是10万个小时,而白炽灯只有1000个小时,节能荧光灯是8000个小时。
4、低碳环保:不含有害物质,如汞等重金属,所以非常环保,光效高决定了它的低碳节能。
5、高光效性:白炽灯的光效大概15lm/W,节能荧光灯为50-60lm/W,LED为100-120lm/W。
6、光线品质高:光线中无紫外线,对人体健康无害。
Ⅳ 发光二极管为什么会有不同的颜色
PN结掺杂不同发出的光也不同
砷化镓(GaAs)-红色及红外线
铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线
铝磷化镓(AlGaP)-绿色
(AlGaInP)-高亮度的橘红色,橙色,黄色,绿色
磷砷化镓(GaAsP)-红色,橘红色,黄色
磷化镓(GaP)-红色,黄色,绿色
氮化镓(GaN)-绿色,翠绿色,蓝色
铟氮化镓(InGaN)-近紫外线,蓝绿色,蓝色
碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色
硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中)
蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色
zincselenide(ZnSe)-蓝色
钻石(C)-紫外线
氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-远至近的紫外线
Ⅳ led灯变颜色原理是什么
三基色原理
三基色是指红,绿,蓝三色,人眼对红、绿、蓝最为敏感,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。
发光二极管简称为LED,发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。
不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
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蓝光LED引发第二次照明革命
1973年,当时在日本松下电器公司东京研究所的赤崎勇最早开始了蓝光LED的研究。后来,赤崎勇和天野浩在名古屋大学合作进行了蓝光LED的基础性研发,1989年首次研发成功了蓝光LED。
1993年,在日本日亚化工(Nichia Corporation)工作的39岁的中村修二终于发明了基于氮化镓和铟氮化镓的具有商业应用价值的蓝光LED,从而引发了照明技术的新革命。凭借此项发明,他荣获2006年千禧科技奖。
人们在蓝光LED的基础上加入黄色荧光粉,就得到了白色光LED,利用这种荧光粉技术可以制造出任何颜色光的LED(如紫色光和粉红色光)。蓝光和白光LED的出现拓宽了LED的应用领域,使全彩色LED显示、LED照明等应用成为可能。