LED光源是怎么发光的？LED光源有哪些光学参数？

标准光源对色灯箱 | 2023-05-18

LED光源是一种固体冷光源，它被认为是21世纪最有价值的新光源，它将取代现有的日光灯和白炽灯成为照明市场的主导光源。那么，LED光源是怎么发光的？LED光源有哪些光学参数？本文为大家介绍了LED光源的定义、原理及特点等，对LED光源知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

LED光源

什么是LED光源？

LED是固体光源，被认为是21世纪最有价值的新光源，它将取代现有的日光灯和白炽灯成为照明市场的主导，是照明技术的一场新革命，它将在一定程度上改善人类的生活以及生产方式。LED照明的应用前景被寄予厚望，并在全世界都掀起了高潮。

在1965年全球第一款商用化发光二极管做成。1968年，LED的研发利用氮掺杂工艺使器件的效率达到了1流明/瓦，并能够发出橙光、红光以及黄色光。此时，我国的第一批发光二极管开始进入市场。1971年又推出了具有相同效率的绿色芯片LED。1990年，LED业界有了新的成果，红光四元材料的LED被开发出来，新的LED的光通量比标准器件的性能要高出了10倍。

在1991年-2001年这几年里，因为材料技术、外形方面和芯片尺寸的进一步发展使得商用化的LED光通量提高了将近20倍。在1990 年推出的基于碳化硅芯片材料 LED的发光效率约是0.04流明/瓦，以前的发光强度很少有超过15mcd的。

在1994年日本日亚公司研制出了蓝色超高亮度LED。至此彩色显示所需的三基色蓝、绿、红、黄和橙等多种颜色的LED就都达到了坎德拉级的发光强度，实现了全色化以及超高亮度化，使基于LED的发光强度达到了坎德拉级，实现了全色化以及超高亮度化，打从而达到了基于LED的户外全色显示。

1998年飞利浦公司运用大尺寸的芯片封装出了1W级的大功率器件，让人们第一次看到了半导体光源进入普通照明领域的曙光。它被认为是21 世纪最有价值的新光源，将取代日光灯和白炽灯成为照明市场主导，使得照明技术面临了一场新的革命。

LED光源的发光原理：

LED是一种固态的半导体器件，它能直接把电转化为光。其核心是一个半导体的晶片，晶片的一端是负极，附在一个支架上，另一端连接到电源的正极上，使整个的晶片被环氧树脂封装起来。

半导体的晶片由两部分组成，一部分是空穴占主导地位的P型半导体，另一端是电子的N型半导体。两个部分连接起来时，形成了一个P-N结。当电流通过导线作用在晶片上的时候，电子会被推向P区，在P区里空穴和电子复合，就会以光子的形式发出来能量，这就是LED的发光原理。光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料所决定的。目前也可以制造各种不同波长的LED。一般的LED晶片都是由稼基晶体所形成的，这个稼基晶体里边包含的荧光粉产生的一种特定颜色。

LED光源的光学参数介绍：

LED的光学参数中重要的参数为：波长、光通量、发光强度、发光效率和光强分布。

发光效率是光通量与电功率的比值，发光效率表明了光源的节能特性，这也是衡量现代光源性能的重要指标。

LED的发光强度是表征在某个方向上的发光的强弱，因为LED在不同的空间角度光强相差很多，所以就必须要研究LED的光强分布特性。这个参数的实际意义很大，直接影响到了LED显示装置的最小观察角度。比如在体育场馆里的LED大型彩色显示屏，如果选用的LED单管分布范围是很窄的，那么处于较大角度的面对显示屏的观众将看到失真的图像。而且交通标志灯也要求人们能识别到较大的范围。

对于LED光谱的特性主要还是要看它的单色性是否优良，而且要注意到蓝、红、绿、白、黄色LED等主要颜色是否纯正。因为在很多场合下，比如对颜色要求比较严格的交通信号灯，不过据观察现阶段我国的一些LED信号灯中红色的为深红，绿色发蓝，因此对LED光谱的特性进行一下专门的研究是非常必要而且非常有意义的。

LED的光输出量会随着封装方法的不同以及芯片的类型等其他的一些区别而变化的。但在国际上目前还没有一个统一的标准去衡量它的亮度。一般以轴向的一个光点上的高度值来衡量的LED的发光总量的，并且用烛来表示。一个具有很高亮度值的LED，并不能代表它的光输出量就会很高，要计算出其总输出量，就必须考虑发光角度。不同封装外壳的芯片LED就会有不同的亮度值。如果两个LED有相同的亮度值，那么发光角度越大的输出量也会越大。