固体发光光源常见类型

固体发光光源

固体发光材料在电场激发下产生的发光现象称为场致发光，它是将电能直接转换成光能的过程，又称为电致发光。利用这种现象制成的器件称为电致发光器件，如电致发光屏、发光二极管和半导体激光器。

固体发光光源常见类型

1、场致发光光源

两电极之间的固体发光材料在电场的激发下而发光的光源，又叫本征电致发光光源。在外加电场的作用下，荧光粉发光层晶体中的电子被加速，达到较高能量，并与发光中心碰撞离化。当受激发的发光中心退回到基态，或者电子与空穴负荷时，高速电子释放出能量而发光。场致发光光源按其激发方式和发光层结构分为交流粉末、直流粉末、交流薄膜和直流薄膜场致发光光源4种，后两者用得较多。

场致发光光源的发光亮度随激励电压的增加而迅速提高，随电压频率的升高呈现增大，约到数千赫时，出现饱和趋势，甚至亮度下降。交流场致发光光源的最大光效率已达1～14lm/W，寿命在1万h以上，是一种低照度的面光源，主要用在特殊环境的指示和照明。

2、发光二极管

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（LightEmittingDiodes）。

LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关，目前广泛使用的有红、绿、蓝三种。由于LED工作电压低（仅1.5～3V），能主动发光且有一定亮度，亮度又能用电压（或电流）调节，本身又耐冲击、抗振动、寿命长（10万h），所以在大型的显示设备中，目前尚无其他的显示方式与LED显示方式匹敌。

资料显示，LED光源比白炽灯节电87%、比荧光灯节电50%，而寿命比白炽灯长20～30倍、比荧光灯长10倍。LED光源因具有节能、环保、长寿命、安全、响应快、体积小、色彩丰富、可控等系列独特优点，被认为是节电降能耗的最佳实现途径。据国际权威机构预测，21世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。LED半导体发光二极管，是国际公认的下一代固态照明光源，现已经在一些照明领域得到广泛应用，这将引发照明工业的新飞跃，给社会带来巨大的能源和环保效应。