武漢廣告制作 之 LED發(fā)光字吸塑字制作

一、武漢廣告制作 --- LED 的結構及發(fā)光原理
 
50 年前人們已經(jīng)了解半導體材料可產(chǎn)生光線(xiàn)的基本知識，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode （發(fā)光二極管）的縮寫(xiě)，它的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個(gè)有引線(xiàn)的架子上，然后四周用環(huán)氧樹(shù)脂密封，起到保護內部芯線(xiàn)的作用，所以 LED 的抗震性能好。
 發(fā)光二極管的核心部分是由 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(gè)過(guò)渡層，稱(chēng)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(shí)會(huì )把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，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(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱(chēng) LED 。 當它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從 LED 陽(yáng)極流向陰極時(shí)，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線(xiàn)，光的強弱與電流有關(guān)。

二、武漢廣告制作 --- LED 光源的特點(diǎn)
 
1. 電壓： LED 使用低壓電源，供電電壓在 6-24V 之間，根據產(chǎn)品不同而異，所以它是一個(gè)比使用高壓電源
 更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng)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(gè)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，并且適合于易
 變的環(huán)境
4. 穩定性： 10 萬(wàn)小時(shí)，光衰為初始的 50%
 5. 響應時(shí)間：其白熾燈的響應時(shí)間為毫秒級， LED 燈的響應時(shí)間為納秒級
6. 對環(huán)境污染：無(wú)有害金屬汞
7. 顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實(shí)現紅黃
 綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的 LED ，隨著(zhù)電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色，最后為綠色
8. 價(jià)格： LED 的價(jià)格比較昂貴，較之 于白熾燈，幾只 LED 的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當，而通
 常每組信號燈需由上 300 ～ 500 只二極管構成。
 
三、武漢廣告制作 --- 單色光 LED 的種類(lèi)及其發(fā)展歷史
 
最早應用半導體 P-N 結發(fā)光原理制成的 LED 光源問(wèn)世于 20 世紀 60 年代初。當時(shí)所用的材料是 GaAsP ，發(fā)紅光（ λ p =650nm ），在驅動(dòng)電流為 20 毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應的發(fā)光效率約 0.1 流明 / 瓦。70 年代中期，引入元素 In 和 N ，使 LED 產(chǎn)生綠光（ λ p =555nm ），黃光（ λ p =590nm ）和橙光（ λ p =610nm ），光效也提高到 1 流明 / 瓦。到了 80 年代初，出現了 GaAlAs 的 LED 光源，使得紅色 LED 的光效達到 10 流明 / 瓦。90 年代初，發(fā)紅光、黃光的 GaAlInP 和發(fā)綠、藍光的 GaInN 兩種新材料的開(kāi)發(fā)成功，使 LED 的光效得到大幅度的提高。在 2000 年，前者做成的 LED 在紅、橙區（ λ p =615nm ）的光效達到 100 流明 / 瓦，而后者制成的 LED 在綠色區域（ λ p =530nm ）的光效可以達到 50 流明 / 瓦。
 
四、武漢廣告制作 --- 單色光 LED 的應用
 
最初 LED 用作儀器儀表的指示光源，后來(lái)各種光色的 LED 在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。以 12 英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來(lái)是采用長(cháng)壽命，低光效的 140 瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生 2000 流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失 90% ，只剩下 200 流明的紅光。而在新設計的燈中， Lumileds 公司采用了 18 個(gè)紅色 LED 光源，包括電路損失在內，共耗電 14 瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。
 汽車(chē)信號燈也是 LED 光源應用的重要領(lǐng)域。 1987 年，我國開(kāi)始在汽車(chē)上安裝高位剎車(chē)燈，由于 LED 響應速度快（納秒級），可以及早讓尾隨車(chē)輛的司機知道行駛狀況，減少汽車(chē)追尾事故的發(fā)生。
 另外， LED 燈在室外紅、綠、藍全彩顯示屏，匙扣式微型電筒等領(lǐng)域都得到了應用。
 
五、武漢廣告制作 --- 白光 LED 的開(kāi)發(fā)
 
對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。 1998 年發(fā)白光的 LED 開(kāi)發(fā)成功。這種 LED 是將 GaN 芯片和釔鋁石榴石（ YAG ）封裝在一起做成。
 

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