英文單詞的縮寫，主要含義：LED = Light Emitting Diode，發光二極管，是壹種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光；LED = Large Electronic Display，大型電子展示；LED = Lupus erythematosus disseminatus，播散性紅斑狼瘡，壹種慢性、特發性自身免疫病；led是lead的過去式和過去分詞，意為“領導，帶領”；俄羅斯Pulkovo機場的IATA代碼。本詞條主要介紹發光二極管。
基本信息
LED應用
LED優點壹、體積小
二、耗電量低
三、使用壽命長
四、高亮度、低熱量
五、環保
六、堅固耐用
照明術語
LED 發展
LED的發光原理
LED的調光控制
運作參數和效率
LED上拉電阻LED顯示屏控制系統
LED分類
LED應用於路燈有先天優勢和劣勢
LED應用的相關產品 基本信息
LED應用
LED優點 壹、體積小
二、耗電量低
三、使用壽命長
四、高亮度、低熱量
五、環保
六、堅固耐用
照明術語
LED 發展
LED的發光原理
LED的調光控制
運作參數和效率
LED上拉電阻
LED顯示屏控制系統LED分類LED應用於路燈有先天優勢和劣勢LED應用的相關產品
基本信息
LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是壹種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是壹個半導體的晶片，晶片的壹端附三豐LED在壹個支架上，壹端是負極，另壹端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，壹部分是P型[1]半導體，在它裏面空穴占主導地位，另壹端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成壹個“P-N結”。當電流通過導線作用於這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區裏電子跟空穴復合，然後就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結材料的禁帶寬度決定的。2.5米寬耐力板已由正成企業安裝調試成功！大大改善采光效果
LED應用
鑒於LED 的自身優勢，目前主要應用於以下幾大方面： (1) 顯示屏、交通訊號顯示光源的應用LED 燈具有抗震耐沖擊、光響應速度快、省電和壽命長等特點，廣泛應用於各種室內、戶外顯示屏，分為全色、三色和單色顯示屏，全國***有100 多個單位在開發生產。交通信號燈主要用超高亮度紅、綠、黃色LED, 因為采用LED 信號燈既節能，可靠性又高，所以在全國範圍內，交通信號燈正在逐步更新換代，而且推廣速度快，市場需求量很大，是個很好的市場機會。 (2) 汽車工業上的應用汽車用燈包含汽車內部的儀表板、音響指示燈、開關的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側燈以及頭燈等。汽車用白熾燈不耐震動撞擊、易損壞、壽命短，需要經常更換。1987年，我國開始在汽車上安裝高位剎車燈。由於LED響應速度快, 可以及早提醒司機剎車，減少汽車追尾事故，在發達國家，使用LED 制造的中央後置高位剎車燈已成為汽車的標準件，美國HP 公司在1996年三種顏色的LED燈推出的LED 汽車尾燈模組可以隨意組合成各種汽車尾燈。此外，在汽車儀表板及其他各種照明部分的光源，都可用超高亮度發光燈來擔當，所以均在逐步采用LED 顯示。我國汽車工業正處於大發展時期，是推廣超高亮度LED 的極好時機。近幾年內會形成年產10億元的產值，5 年內會形成每年30 億元的產值。 (3) LED 背光源以高效側發光的背光源最為引人註目，LED 作為LCD 背光源應用，具有壽命長、發光效率高、無幹擾和性價比高等特點， 已廣泛應用於電子手表、手機、BP 機、電子計算器和刷卡機上，隨著便攜電子產品日趨小型化，LED 背光源更具優勢，因此背光源制作技術將向更薄型、低功耗和均勻壹致方面發展。LED 是手機關鍵器件，壹部普通手機或小靈通約需使用10 只LED 器件，而壹部彩屏和帶有照相功能的手機則需要使用約20 只LED 器件。現階段手機背光源用量非常大，壹年要用35 億只LED 芯片。目前我國手機生產量很大，而且大部分LED 背光源還是進口的，對於國產LED 產品來說，這是個極好的市場機會。 (4)LED 照明光源早期的產品發光效率低，光強壹般只能達到幾個到幾十個mcd，適用在室內場合，在家電、儀器儀表、通訊設備、微機及玩具等方面應用。目前直接目標是LED 光源替代白熾燈和熒光燈，這種替代趨勢已從局部應用領域開始發展。日本為節約能源，正在計劃替代白熾燈的發光二極管項目( 稱為" 照亮日本") ，頭五年的預算為50 億日元，如果LED 替代半數的白熾燈和熒光燈，每年可節約相當於60 億升原油的能源, 相當於五個1.35 ×106kW 核電站的發電量，並可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產生，改善人們生活居住的環境。我國也於2004 年投資50 億大力發展節能環保的半導體照明計劃[4]。 (5) 其它應用例如壹種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時內置的LED 會閃爍發光，僅溫州地區壹年要用5 億只發光二極管；利用發光二極管作為電動牙刷的電量指示燈，據國內正在投產的制造商介紹, 該公司已有少量保健牙刷上市，預計批量生產時每年需要3 億只發光燈；正在流行的LED 聖誕燈，由於造型新穎、色彩豐富、不易碎破以及低壓使用的安全性，近期在香港等東南亞地區銷勢強勁，受到人們普遍的歡迎，正在威脅和替代現有電泡的聖誕市場。 （6）家用室內照明的LED產品越來受人歡迎，LED筒燈，LED天花燈，LED日光燈，LED光纖燈已悄悄地進入家庭！
[編輯本段]LED優點
LED的內在特征決定了它是最理想的光源去代替傳統的光源，它有著廣泛的用途。
壹、體積小
LED基本上是壹塊很小的晶片被封裝在環氧樹脂裏面，所以它非常的小，非常的輕。
二、耗電量低
LED耗電相當低，壹般來說LED的工作電壓是2-3.6V。工作電流是0.02-0.03A。這就是說：它消耗的電能不超過0.1W。
三、使用壽命長
在恰當的電流和電壓下，LED的使用壽命可達10萬小時。
四、高亮度、低熱量
LED使用冷發光技術，發熱量比普通照明燈具低很多。
五、環保
LED是由無毒的材料作成，不像熒光燈含水銀會造成汙染，同時LED也可以回收再利用。
六、堅固耐用
LED是被完全的封裝在環氧樹脂裏面，它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分，這些特點使得LED可以說是不易損壞的。LED燈高節能：節能能源無汙染即為環保。直流驅動，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉換接近100%，相同照明效果比傳統光源節能80%以上。 壽命長：LED光源有人稱它為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環氧樹脂封裝，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沈積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。 多變幻：LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度並任意混合，即可產生256×256×256＝16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。 利環保：環保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有汙染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬於典型的綠色照明光源。 高新尖：與傳統光源單調的發光效果相比，LED光源是低壓微電子產品，成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數字信息化產品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有在線編程，無限升級，靈活多變的特點。
照明術語
波長：光的色彩強弱是可以通過數據來描述，這種數據叫波長。能見到的光的波長，範圍在380至780nm之間。單位：納米（nm） 亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發光強度。單位：尼特（nit） 光強：指光源的明亮程度。也即表示光源在壹定方向和範圍內發出的可見光輻射強弱的物理量。單位：燭光（cd） 光通量：光源發射並被人的眼睛接收的能量之總和即為光通量（Φ）。單位：流明（Lm） 光效：光源發出的光通量除以光源的功率。它是衡量光源節能的重要指標。單位：每瓦流明（Lm/w）。 顯色性：光源對物體呈現的程度，也就是顏色的逼真程度。通常叫做"顯色指數"。單位：Ra。 色溫：光源發射光的顏色與黑體在某壹溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。單位：開爾文（k）。 眩光：視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，所造成的視覺不舒適稱為眩光，眩光是影響照明質量的重要因素。 同步性：兩個或兩個以上LED燈在不規定時間內能正常按程序設定的同步方式運行，同步性是LED燈實現協調變化的基本要求。 防護等級：IP防護等級是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級，由兩個數字所組成，第壹個數字代表燈具防塵、防止外物侵人的等級（分0-6級），第二個數字代表燈具防濕氣、防水侵人的密封程度（分0-8級），數字越大表示其防護等級越高。
LED 發展
LED顯示屏的發展可分為以下幾個階段：第壹階段為1990年到1995年，主要是單色和16級雙色圖文屏。用於顯示文字和簡單圖片，主要用在車站、金融證券、銀行、郵局等公***場所，作為公***信息顯示工具。 第二階段是1995年到1999年，出現了64級、256級灰度的雙基色視頻屏。視頻控制技術、圖像處理技術、光纖通信技術等的應用將LED顯示屏提升到了壹個新的臺階。LED顯示屏控制專用大規模集成電路芯片也在此時由國內企業開發出來並得以應用。 第三階段從1999年開始，紅、純綠、純藍LED管大量湧入中國，同時國內企業進行了深入的研發工作，使用紅、綠、藍三原色LED生產的全彩色顯示屏被廣泛應用，大量進入體育場館、會展中心、廣場等公***場所，從而將國內的大屏幕帶入全彩時代。 隨著LED原材料市場的迅猛發展，表面貼裝器件從2001年面世，主要用在室內全彩屏，並且以其亮度高、色彩鮮艷、溫度低的特性，可隨意調整的點間距，被不同價位需求者所接受，在短短兩年多時間內，產品銷售額已超過3億元，表面貼裝全彩色LED顯示屏應用市場進入新世紀。為了適應2008年奧運會的“瘦身”計劃，利亞德開發了表面貼裝雙基色顯示屏，大量用於訓練館和比賽計時計分系統。在奧運場館全彩屏方面，為緊縮投資，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奧運期間可作為實況轉播工具，賽事結束後可用於租賃，作為演出、國家政策發布等公***場合應用工具，通過這種方式可盡快收回成本。 就市場而言，中國加入WTO、北京申奧成功等，成為LED顯示屏產業發展的新契機。國內LED顯示屏市場保持持續增長，目前在國內市場上，國產LED顯示屏的市場占有率近95%。國際上LED顯示屏的市場容量預計以每年30%的速度在增長。 LED顯示屏的主要制造廠商集中在日本、北美等地，我國LED制造廠商出口的份額在其中微不足道。據不完全統計，世界上目前至少有150家廠商生產全彩屏，其中產品齊全，規模較大的公司約有30家左右。
LED的發光原理
發光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導體制成的，其核心是PN結。因此它具有壹般P-N結的I-N特性，即正向導通，反向截止、擊穿特性。此外，在壹定條件下，它還具有發光特性。在正向電壓下，電子由N區註入P區，空穴由P區註入N區。進入對方區域的少數載流子（少子）壹部分與多數載流子（多子）復合而發光，如圖1所示。 假設發光是在P區中發生的，那麽註入的電子與價帶空穴直接復合而發光，或者先被發光中心捕獲後，再與空穴復合發光。除了這種發光復合外，還有些電子被非發光中心（這個中心介於導帶、介帶中間附近）捕獲，而後再與空穴復合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發光的復合量相對於非發光復合量的比例越大，光量子效率越高。由於復合是在少子擴散區內發光的，所以光僅在靠近PN結面數μm以內產生。 理論和實踐證明，光的峰值波長λ與發光區域的半導體材料禁帶寬度Eg有關，即 λ≈1240/Eg（mm） 式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導體材料的Eg應在3.26～1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。現在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極管，但其中藍光二極管成本、價格很高，使用不普遍。
LED的調光控制
傳統上，LED的調光是利用壹個DC信號或濾液PWM對LED中的正向電流進行調節來完成的。減小LED電流將起到調節LED光輸出強度的作用，然而，正向電流的變化也會改變LED的彩色，因為LED的色度會隨著電流的變化而變化。許多應用（例如汽車和LCD TV背光照明）都不能允許LED發生任何的色彩漂移。在這些應用中，由於周圍環境中存在不同的光線變化，而且人眼對於光強的微小變化都很敏感，因此寬範圍調光是必需的。通過施加壹個PWM信號來控制LED亮度的做法允許不改變彩色的情況下完成LED的調光。
人們常說的真正彩色（True Color）PWM調光是利用壹個PWM信號來調節LED的亮度。
調節LED亮度有三種常用方法：
（1）使用SET電阻，在LED驅動控制IC引腳RSET兩端並聯不同的轉換電阻，使用壹個直流電壓設置LED驅動控制IC引腳RSET的電流，從而改變LED的正向工作電流，達到調節ALED發光亮度的目的。
（2）采用PWM技術，利用PWM控制信號，通過控制LED的正向工作電流的占空比來調節ALED的發光亮度。
（3）線性調節 最簡便的方法是在LED驅動控制C中使用外部SET電阻來實現LED的調光控制。雖然，這種調光控制方法有效，但卻缺乏靈活性，無法讓用戶改變光強度。線性調節則會降低效率，並引起白光LED朝向黃色光譜的色彩偏移。可能是輕微的偏移，但可在敏感應用中檢測出。 采用數字或叫PWM的LED調光控制法以大於100HZ的開關工作頻率，以脈寬調制的方法改變LED驅動電流的脈沖占空比來實理LED的調光控制，選用大於100HZ開關調光控制頻率主要是為了避免人眼感覺到調光閃爍現象，在LED的PWM調光控制下，LED的發光亮度正比於PWM的脈沖占空比，在這種調光控制方法下，可以在高度調光比範圍內保持LED的發光顏色不變，采用PWM的LED調光控制的調光比範圍可達3000：1。 線性LED調光控制方法就是采用模擬調光控制方法，在模擬調光控制下，通過調節LED的正向工作電流來實現LED的調光控制，調光控制範圍可達10：1。 如果要進壹步降低LED的正向工作電流則會產生LED發光顏色發生變化和不能準確調節控制LED的正向工作電流的問題。
運作參數和效率
壹般最常見的LED工作功率都是設定於30至60毫瓦電能以下。在1999年開始引入了可以在1瓦電力輸入下連續使用的商業品級LED。這些LED都以特大的半導體芯片來處理高電能輸入的問題，而那半導體芯片都是固定在金屬鐵片上，以助散熱。在2002年，在市場上開始有5瓦的LED的出現，而其效率大約是每瓦18至22流明。 2003年九月，Cree,Inc.公司展示了其新款的藍光LED，在20毫安下達到35%的照明效率。他們亦制造了壹款達65流明每瓦的白光LED商品，這是當時市場上最光的白光LED。在2005年他們展示了壹款白光LED原型，在350毫安工作環境下，創下了每瓦70流明的記錄性效率。 今天，OLED的工作效率比起壹般的LED低得多，最高的都只是在10%左右。但OLED的生產成本低得多，例如可以用簡單的印制方法將特大的OLED數組安放在屏幕上，用以制造彩色顯示屏。
LED上拉電阻
壹般LED工作時，加10mA足以使之正常工作，故電阻值為Vo/10mA，Vo即為外加電阻的值，如+5V的電壓下可以使用500歐姆的電阻
LED顯示屏控制系統
簡單說分為 : 同步控制系統（與計算機輸出內容同步）；異步脫機控制系統（將內容存儲在控制卡內，脫機運行） 隨著近2年LED顯示屏的飛速發展，LED控制系統的市場也變的更加廣闊，尤其是09年剛剛新起的維達U盤LED控制卡目前使用的最多，維達U盤LED控制卡可用串口連接電腦，也可用U盤傳遞信息，省電腦、免布線、支持模擬時鐘、流水邊框，維達U盤LED控制卡適合各種室內外顯示屏，上市以來深受全國各地LED顯示屏廠商喜愛。維達U盤LED控制卡[2] LED顯示屏發展到今已逐步走入民用化，如各種店面用的門頭屏、室內外的各種方形屏和其他的各種條型屏等。目前要配顯示屏必須要配接壹臺電腦來更新內容，這使得很大壹部分用戶特別是廣告用戶更新節目困難。U盤LED控制卡解決了這壹難題，使用U盤這個最常見而且價廉的信息傳遞媒介工具，即使用戶沒有電腦也可借助網吧、家裏或者朋友的電腦編好內容去更新顯示屏內容，U盤不需要壹直插在顯示屏或其延長線上，插上後幾秒鐘後信息便存入屏內，U盤便可拔走。U盤LED控制卡具有常用的串口通訊功能，想用電腦直接通訊的用戶可直接接上使用。用U盤傳遞LED顯示屏內容，並已逐步應用於全國各地的LED顯示屏上。 LED顯示屏控制卡又稱LED異步控制器，是LED圖文顯示屏的核心部件。負責接收來自計算機串行口的畫面顯示信息，置入幀存儲器，按分區驅動方式生成LED顯示屏所需的串行顯示數據和掃描控制時序。 LED顯示屏以顯示各種文字、符號和圖形為主。畫面顯示信息由計算機編輯，經RS232/485串行口預先置入LED顯示屏的幀存儲器，然後逐屏顯示播放，循環往復。顯示方式豐富多彩，顯示屏脫機工作。LED顯示屏因其控制靈活，操作方便，成本低廉，在社會各行業有著廣泛的應用。
LED分類
1、按發光管發光顏色分
按發光管發光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。另外，有的發光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。 根據發光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發光二極管和達於做指示燈用。
2、按發光管出光面特征分
按發光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發光二極管記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。
由半值角大小可以估計圓形發光強度角分布情況。
從發光強度角分布圖來分有三類：
（1）高指向性。壹般為尖頭環氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。
（2）標準型。通常作指示燈用，其半值角為20°～45°。
（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為45°～90°或更大，散射劑的量較大。
3、按發光二極管的結構分
按發光二極管的結構分有全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等結構。
4、按發光強度和工作電流分 按發光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發光強度100mcd）；把發光強度在10～100mcd間的叫高亮度發光二極管。壹般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發光管相同）。
除上述分類方法外，還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。
[3]LED應用於路燈有先天優勢和劣勢
壹、優勢在於： 第壹，LED作為點光源，如果設計合理，很大程度上可以直接解決傳統球狀光源必須依靠光發射來解決的二次取光及光損耗問題； 第二，對光照射面的均勻度可控，理論上可以做到在目標區域內完全均勻，這也能避免傳統光源“燈下亮”現象中的光浪費； 第三，色溫可選，這樣在不同場合的應用中，也是提高效率、降低成本的壹個重要途徑； 第四，技術進步空間依然很大。 二、劣勢(影響路燈推廣應用的因素)有： 當前價格還太高，光通量低，當前同等照度設計的LED光源價格大約相當於傳統光源的4倍(不過在路燈產品中，光源部分占總成本並不高，所以在工程安裝中的成本提高比例也不會太高，應用的空間還是比較大的)，在民用中難以承受。當前設計和制造標準比較混亂，損壞比例高，影響了LED的壽命優勢