LED基础知识：从发光原理到应用
LED基础知识：从发光原理到应用
LED，即发光二极管（Light Emitting Diode），是一种半导体器件。自爱迪生1879年发明白炽灯以来，白炽灯统治了照明领域长达一百多年。然而，在21世纪，白炽灯已被LED灯取代，LED照明已成为新时代的主流照明方式。相较于其他照明形式，LED照明具有节能环保、寿命长、色彩丰富、光效高等多种优点。这些令人满意的特性背后，凝聚了研究人员们一百多年的技术研发努力。
LED为什么会发光
LED由两种半导体材料组成：一种是电子（带负电）多的N型半导体（-：negative），另一种是空穴（带正电）多的P型半导体（+：positive）。当在LED上施加正向电压时，电子和空穴就会移动并在结合部再次结合，这种再结合的能量转变成光而发出。
与传统的白炽灯相比，LED具有显著的优势。白炽灯是通过将电能先转换为热能，再转换为光能来发光的，而LED能够直接将电能转换为光能，因此能够更高效地利用光能。具体来说，LED照明的效率大约是白炽灯的六倍，且只需要白炽灯所耗能量的10%到20%，使用寿命更是白炽灯的25倍。
LED怎么发出白光
LED产生白光的方法有多种，这里介绍两种代表性的方式：
蓝色LED与黄色荧光体组合：这种方式通过蓝色LED与黄色荧光体的组合来产生白光。由于结构简单且效率高，目前已成为主流的白光生成方式。
光的三基色LED组合：这种方式通过红、绿、蓝三种基色LED的组合来产生白光。虽然这种方法在照明领域的应用较少，但在全彩LED显示设备中却非常常见。
LED的封装类型
LED主要有两种封装类型：灯泡型（引线型）和芯片型（表面贴装型）。用户可以根据具体的应用场景选择合适的封装类型。
LED的波长和颜色
LED的发光颜色取决于所使用的材料。例如，交通信号灯和汽车停车灯等需要符合特定波长标准的应用场景，通常会使用标准化的灯泡光源规格。
LED的波长标准主要有两种类型：峰值波长（λP）和主波长（λD）。
- 峰值波长（λP）：定义为光谱辐射功率最大处所对应的波长。它代表的是光学检测器能看到的波长，不一定与人眼感知的波长相吻合。
- 主波长（λD）：代表人眼能看到的光源发出的主要光的颜色所对应的波长。
颜色可以通过CIE色度图来表示。所有人眼能识别出来的颜色，都由单色光相加而成。色度图覆盖的范围，就是“人眼能看见的所有颜色”的区域大小。在LED的发光颜色表示中，一般使用x y坐标系。