LED
一、LED的结构及发光原理
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。
LED结构图如下图所示
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。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。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
二、LED光源的特点
1. 电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%
3. 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境
4. 稳定性：10万小时，光衰为初始的50%
5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级
6. 对环境污染：无有害金属汞
7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色
8. 价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。
三、单色光LED的种类及其发展历史
最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。
70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm），黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。
90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以达到50流明/瓦。
四、单色光LED的应用
最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。
汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。
另外，LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。
五、白光LED的开发
对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。 LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。（如下图所示）
表一列出了目前白色LED的种类及其发光原理。目前已商品化的第一种产品为蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉，其最好的发光效率约为25流明/瓦，YAG多为日本日亚公司的进口，价格在2000元/公斤；第二种是日本住友电工亦开发出以ZnSe为材料的白光LED，不过发光效率较差。
从表中也可以看出某些种类的白色LED光源离不开四种荧光粉：即三基色稀土红、绿、蓝粉和石榴石结构的黄色粉，在未来较被看好的是三波长光，即以无机紫外光晶片加R.G.B三颜色荧光粉，用于封装LED白光，预计三波长白光LED今年有商品化的机机会。但此处三基色荧光粉的粒度要求比较小，稳定性要求也高，具体应用方面还在探索之中。
表 一 白 色 LED 的 种 类 和 原 理
芯片数
激发源
发光材料
发光原理
1
蓝色LED
InGaN/YAG
InGaN的蓝光与YAG的黄光混合成白光
蓝色LED
InGaN/荧光粉
InGaN的蓝光激发的红绿蓝三基色荧光粉发白光
蓝色LED
ZnSe
由薄膜层发出的蓝光和在基板上激发出的黄光混色成白光
紫外LED
InGaN/荧光粉
InGaN的紫外激发的红绿蓝三基色荧光粉发白光
2
蓝色LED
黄绿LED
InGaN、GaP
将具有补色关系的两种芯片封装在一起，构成白色LED
3
蓝色LED
绿色LED
红色LED
InGaN
AlInGaP
将发三原色的三种小片封装在一起，构成白色LED
多个
多种光色的LED
InGaN、GaP
AlInGaP
将遍布可见光区的多种光芯片封装在一起，构成白色LED
采用LED光源进行照明，首先取代耗电的白炽灯，然后逐步向整个照明市场进军，将会节约大量的电能。近期，白色LED已达到单颗用电超过1瓦，光输出25流明，也增大了它的实用性。表二和表三列出了白色LED的效能进展。
表 二 单 颗 白 色L ED 的 效 能 进展
年份
发光效能（流明/瓦）
备注
1998
5
199
15
相若白炽灯
2001
25
相若卤钨灯
2005
50
估计
表三 长远发展目标
单颗白色LED
输入功率
10瓦
发光效能
100流明/瓦
输出光能
1000流明/瓦
六、业界概况
在LED业者中，日亚化学是最早运用上述技术工艺研发出不同波长的高亮度LED，以及蓝紫光半导体激光（Laser Diode；LD），是业界握有蓝光LED专利权的重量级业者。在日亚化学取得兰色LED生产及电极构造等众多基本专利后，坚持不对外提供授权，仅采自行生产策略，意图独占市场，使得蓝光LED价格高昂。但其他已具备生产能力的业者相当不以为然，部分日系LED业者认为，日亚化工的策略，将使日本在蓝光及白光LED竞争中，逐步被欧美及其他国家的LED业者抢得先机，届时将对整体日本LED产业造成严重伤害。因此许多业者便千方百计进行蓝光LED的研发生产。目前除日亚化学和住友电工外，还有丰田合成、罗沐、东芝和夏普，美商Cree，全球3大照明厂奇异、飞利浦、欧司朗以及HP、Siemens、 Research、EMCORE等都投入了该产品的研发生产，对促进白光LED产品的产业化、市场化方面起到了积极的促进作用
❷ 怎么看交通信号灯的质量怎么样
鉴定交通信号灯质量有以下几个方法：
交通信号灯外壳材质最简单鉴定方法：
1、公模的交通信号灯外壳厚度一般都比较溥，均在140mm以内；
2、将信号灯灯壳的底壳反过来平放在背面，成年男人用单脚使最大的力气跳踩底壳，纯PC料的外壳连跳踩10脚都不会破损的，而ABS料或回料和杂料，1脚能将外壳踩破或成N片。
注意事项：做此测试实验时，请不要穿拖鞋，以防止交通信号灯外壳破损括伤脚。
全路安科技生产的交通信号灯全部是自主开模，外壳的材质都是纯PC或铝；以300型机动车交通信号灯为例，厚度设计为170mm
交通信号灯芯片LED的性能鉴定：
LED灯由于它体积小,耗电量低,使用寿命长,高亮度、低热量又环保的五大优点集于一身使得它在交通设施行业中得到了广泛使用与重视,关于LED灯的鉴定用户在没有积分球这些测试设备的情况下，用以下2种简单的方法观测:
1、 芯片的大小：红黄LED的芯片大小可以直接用肉眼观测，在正面，芯片呈红色；这是同一种品牌的芯片情况下，芯片的大小决定交通信号灯成本的价格。市面上低端的交通信号灯有用到9、10min的芯片；用户可以用肉眼直观对比法鉴定，芯片的大小直接影响LED发光的强度和寿命，从而影响交通信号灯的光强和寿命。
2、 角度（半导角）
最直接简单的解释就是LED中心强度50%光强内的夹角称为角度；比如交通信号灯的绿色LED亮度为 10000mcd,哪么在5000 mcd以内都算有效值,用仪器测试左右各5000mcd之间的夹角为半导角,国标GB14487-2003中对交通信号灯的半导角有明确的要求,要求30度以上.
用户鉴定:给LED加上适当的电压(红黄2V,绿3V),用一张白纸做为背景,将发光的LED正向白纸,优质的交通信号灯LED将呈现规则的圆形光斑,而劣质LED的光斑将是不规测的形状.
交通信号灯开关电源的鉴定：
开关电源主要集中在防浪涌、功率因素、交通信号灯夜间黄闪电源的充放电要求。
封装形式:成品为裸电源,不加作任何
使用环境:密封在黑色塑料灯壳内,露天全天候使用.
以上为【深圳赛诺杰科技】为您解答，专业生产交通信号灯，交通倒计时器材，太阳能信号灯，雨棚信号灯，关于交通信号灯的其它问题也可向我们咨询。
❸ 信号灯为什么一般都选择红黄绿三种颜色
我国和世界各国的铁路、航运和城市交通，几乎都规定红色为停止信号，黄色为注意减速信号，绿色为通过信号。那么为什么要选择它们呢？我们在雨后斜阳时常看到弧形的彩虹，它由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，就是可见光谱。任何光谱都是一种电磁波，并以一定的波长在空间传播，光的辐射能量越大，在空气中传播的距离就越远。经测定：红色光的波长居第一，达6100埃(表示光的波长的单位)以上；黄色光第二，为5700～5900埃；绿色光第三，为5000～5700埃。由此可见，红黄绿显示距离最远，所以常常被选作信号灯的颜色。
❹ 信号指示灯哪家强
导语：我们在使用各类机器的时候，机器的工作状态常常是通过各式各样的信号指示灯来展示给我们的。这些信号指示灯有着不同的颜色，不同的种类。每一种颜色，每一种信号指示灯的类型都代表着一种截然不同的工作状态，这对于我们日常的使用具有非常重要的指导作用。那么，信号指示灯哪家好呢？下面的这篇文章就来为大家推荐几个比较优秀的信号指示灯的生产厂家。
河北维特瑞交通设施工程有限公司
河北维特瑞交通设施有限公司是一家大型的信号指示灯声场厂家，这家公司是一家知名的企业，在信号指示灯的行业内具有较高的地位。河北维特瑞供货公司位于河北保定市，最主要是生产各种类型的交通信号灯，以及各种机器设备所使用的信号指示灯。该厂的信号指示灯产品寿命长、亮度高、而且指示灯的状态稳定，光源持久，具有非常高的品质。
无锡安邦电气有限公司
无锡安邦电气有限公司成立于1998年，是一家专业生产各类信号指示灯的老字号厂家。无锡安邦电气有限公司主要生产各类机械设备所使用的小型信号指示灯，也能够生产交通设施以及工程设施所使用的大型信号指示灯。无锡安邦能够生产出质量较好的信号指示灯产品，特别是其生产的LED信号指示灯，太阳能交通信号灯，都具有着非常高的品质，适合于广大消费者的购买。
西安博康电子有限公司
西安博康电子有限公司也是一家大型信号指示灯的生产厂家。西安博康最主要生产的是适合于机械设备和高科技机械设备所使用的各类信号指示灯，因为要与高科技设备相配套，其产品具有非常高的质量要求，因此各类信号指示灯产品具有非常好的品质，而且价格便宜，能够为消费者提供大量的现货，适合于消费者的选购。
扬州凯利特电气有限公司
扬州凯利特电气有限公司也是一家大型的信号指示灯的生产厂家，扬州凯利特能够生产各种高品质的机械设备专用的信号指示灯，其产品种类齐全，规格完备，能够提供消费者所需要的几乎所有类型的信号指示灯，而且还能够按照客户的设计要求进行定制，而且扬州凯利特电气有限公司的信号指示灯产品的价格也是比较适中的，适合于进行大批量的订购。
❺ 交通信号灯如何选择
因为交通信号灯的种类非常多，首先产品要通过国家检测部门认证相关，然后要确定企业的资质是否正规。最后确定好价格签订合同即可。
❻ 交通信号灯怎么挑选
交通信号灯有很多种的，有倒计时信号灯、人行信号灯、机动车信号灯、移动式太阳能信号灯、一体化信号灯等等，不知道你想问的具体是哪一种分类。建议你从以下几点考虑：1、交通信号灯安装施工，一般都会有明确的产品设计图纸，你要按要求采购，这样才能通过甲方验收；2、led光源亮度、使用寿命；3、信号灯壳体是铝压铸还是工程塑料、防水防尘等级。市场上交通信号灯厂家蛮多的，可以去网络爱采购、阿里巴巴等b2b平台找找，江苏顺泰交通信号灯厂家很不错，款式很多，质量很好。
❼ LED交通信号灯的优劣好坏怎么看
这个简单，做以下三点就好了。
1、看它的材料。即看它的表面，是高档货还是低档货；LED是什么牌子什么芯片的，够不够亮；电源是用什么电路的，其中的电子器件又是什么品牌还是山寨厂的。
2、性能测试。测试它的灵敏度、抗干扰能力、时间准确率，时间累积误差大不大。
3、安全测试。测试项目较多，比较频繁开关，打耐压等。
觉得好，给分啊，谢谢！
❽ 智慧信号灯和普通信号灯的区别
照明质量，功能。
1、智慧信号灯的照明质量要比普通信号等好很多，要比普通信号灯亮很多。
2、智慧信号灯可以只能检测车流量来改变信号灯的时间，而普通信号灯只能根据程序的设定来进行显示。以上就是智慧信号灯和普通信号灯的区别了。
❾ 为什么要选红色黄色绿色作为信号灯
主要是考虑色彩的辨识度吧， 三种颜色都很醒目， 在能见度较差时也很较容易识别