大螢幕顯示：
led顯示屏顯示畫面色彩鮮豔，立體感強，靜如油畫，動如電影，同時具有耗電低，易於控制，壽命長等優點，廣泛應用於車站、碼頭、機場、商場、醫院、賓館、銀行、**市場、建築市場、拍賣行、工業企業管理和其它公共場所。led顯示屏分為**顯示屏和**顯示屏，均由led矩陣塊組成。**顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文字和圖形；**顯示屏採用微型計算機進行控制，**、影象並茂，以實時、同步、清晰的資訊傳播方式**各種資訊，還可顯示二維、三維動畫、錄影、電視、vcd節目以及現場實況。
液晶顯示的背光源：
液晶顯示器目前在中小螢幕顯示方面佔據大部分市場，液晶矩陣元只對光線起開關控制作用，必需有背光源照明才能顯示影象，色彩。由於led體積小，耗電低，壽命長的優點，手機，數位相機，膝上型電腦，***/4等便攜裝置的液晶屏都採用led做背光源。由於**因素，早期大螢幕液晶屏是採用ccfl螢光燈管做背光源，隨著led的**下降，且採用led做背光源可使顯示屏色彩表現力更豐富，亮度和白平衡易於控制，目前大螢幕液晶屏已競相採用led做背光源。
裝飾工程：
城市的夜空，各種裝飾性，廣告性的燈具閃爍發光，曾經的霓虹燈已退出歷史舞台，取代它的是組合、控制方便，表現力豐富的led燈具。景觀照明中的乙個亮點是led與太陽能的結合，白天利用造型燈具中的太陽能電池發電，晚上利用太陽能發電的能量點燃燈具，實現了裝飾照明與節能環保的和諧統一。
其它：如交通訊號燈，公共場所的各種指示燈，光纖通訊的光源，汽車上的各種內部照明燈，儀表指示燈，儀器上的數碼顯示管，都大量採用led。
實驗目的
通過實驗測試各種led特性，分析實驗結果，從而進一步了解led工作原理及相關應用。
(1)測量led的伏安特性
(2)測量led的電光轉換特性
(3)測量led輸出光空間分布特性
實驗原理
發光二極體是由p型和n型半導體組成的二極體。p型半導體中有相當數量的空穴，幾乎沒有自由電子。n型半導體中有相當數量的自由電子，幾乎沒有空穴。
當兩種半導體結合在一起形成p-n結時，n區的電子（帶負電）向p區擴散， p區的空穴（帶正電）向n區擴散，在p-n結附近形成空間電荷區與勢壘電場。勢壘電場會使載流子向擴散的反方向作漂移運動，最終擴散與漂移達到平衡，使流過p-n結的淨電流為零。在空間電荷區內，p區的空穴被來自n區的電子復合，n 區的電子被來自p區的空穴復合，使該區內幾乎沒有能導電的載流子，又稱為結區或耗盡區。
當加上與勢壘電場方向相反的正向偏壓時，結區變窄，在外電場作用下，p區的空穴和n區的電子就向對方擴散運動，從而在pn結附近產生電子與空穴的復合，並以熱能或光能的形式釋放能量。採用適當的材料，使復合能量以發射光子的形式釋放，就構成發光二極體。發光二極體發射光譜的中心波長，由組成p-n結的半導體材料的禁帶能量所決定，採用不同的材料及材料組分，可以獲得發射不同顏色的發光二極體。
led的光譜線寬度一般有幾十奈米，可見光的光譜範圍是400－700奈米，白光led一般採用三種方法形成。第一種是在藍光led管芯上塗敷螢光粉，藍光與螢光粉產生的寬頻光譜合成白光。第二種是採用幾種發不同色光的管芯封裝在乙個元件外殼內，通過色光的混合構成白光led。
第3種是紫外led加3基色螢光粉，3基色螢光粉的光譜合成白光。
實驗儀器
led實驗裝置如圖2所示。實驗裝置由led光發射器，照度檢測探頭，激勵電源，測試控制器，實驗儀及led元件盒組成。
led元件可以方便的安裝led光發射器上，共提供紅色，綠色，藍色，白色4種高亮led和紅色，綠色，藍色，白色4種功率led，功率led的輸出光更強，空間分布角大。
led光發射器可以旋轉並由刻度盤指示旋轉角度，方便測量led輸出光空間分布特性。
照度檢測由光電池將led輸出的光訊號轉換成電訊號後，由照度表顯示。
激勵電源有穩壓與穩流兩種輸出模式，目前的實驗內容採用穩壓模式，穩流模式為以後擴充套件實驗預留。在穩壓模式下，選擇0～36伏檔,控制器向led輸出反向電壓。選擇0～4伏檔,控制器向led輸出正向電壓。
輸出調節旋紐可以調節輸出的電壓值。
測試控制器提供電壓換向，過壓報警，輸入輸出訊號的轉接等功能。
實驗儀上有電壓，電流，照度3個表頭，是讀取實驗資料的視窗，每個表頭都帶有量程切換按鍵。
各部分的連線儀器上都有標示，按標示連線即可。
使用時應注意，只有在電源輸出為0時（電源調節旋紐逆時針旋轉到底），才可進行：切換電源和實驗儀的檔位、更換led元件、開啟、關閉電源。否則易導致電源或儀器損壞。
實驗內容與步驟
測量原理如圖3所示：
電壓，電流，照度3隻錶都裝在led綜合特性實驗儀上。調節激勵電源的輸出調節旋紐，可以改變led驅動電源的輸出電壓或電流。led兩端電壓由電壓表讀出，流經led的電流由電流錶讀出，led輸出光強經光探頭接收後由照度表讀出。
1、測量led的伏安特性
伏安特性反映了在led兩端加電壓時，電流與電壓的關係，如圖4所示。
在led 兩端加正向電壓，當電壓較小，不足以克服勢壘電場時，通過led的電流很小。當正向電壓超過死區電壓（圖4中的正向拐點）後，電流隨電壓迅速增長。
正向工作電流指led正常發光時的正向電流值，根據不同管子的結構和輸出功率的大小，其值在幾十毫安到1安之間。
正常工作電壓指led正常發光時加在二極體兩端的電壓。
允許功耗指加於led的正向電壓與電流乘積的最大值，超過此值，led會因過熱而損壞。
led的伏安特性與一般2極管相似。在led 兩端加反向電壓，只有微安極的反向電流。反向電壓超過擊穿電壓（一般為幾十伏）後，管子被擊穿損壞。
為安全起見，激勵電源提供的最大反向電壓低於擊穿電壓。
2、測量led的電光轉換特性
圖5反映發光二極體的驅動電流與與輸出照度的關係。發光二極體輸出照度值與驅動電流近似呈線性關係。這是因為驅動電流與注入pn結的電荷數成正比，在復合發光的量子效率一定的情況下，輸出照度與注入電荷數成正比。
測量伏安特性與電光轉換特性：
電源輸出調節旋紐反時針旋轉到底，此時輸出電壓電流為0。
注意：只有在電源輸出為0時，才可進行：切換電源和實驗儀的檔位、更換led元件、關閉電源。否則導致電源或儀器損壞。
將待測的led安裝在led發射器上，調節發射器位置，使其正對接收探頭。
將照度檢測探頭至led的距離調節到20厘公尺。調節探頭的高度和角度，使其正對led。
輸出模式選擇穩壓，電源輸出檔位選擇0～36v。此時控制器上的紅色指示燈熄滅，表明加在led上的為反向電壓，測量反向特性。
實驗儀電壓表選擇40v檔，電流錶選擇100μa檔，照度表選擇100lx檔。
記錄電源輸出為0時照度表的示值，此示值是背景光和探頭0位調節誤差導致的背景值。記錄照度時應扣除背景值。
將輸出調節旋紐右旋至輸出－20v，測量反向電流。逐漸減小反向電壓，觀察反向電流的變化，記錄實驗資料於表1或表2。
反向電壓調節到0後，將電源檔位切換為0～4v。此時控制器上的紅色指示燈亮，表明加在led上的為正向電壓，測量正向特性。
實驗儀電壓表選擇4v檔，若測量高亮led的正向特性，電流錶選擇40ma檔，實驗資料記入表1。
不同顏色，不同材料，不同工藝的led管死區電壓差別較大，而允許的最大電流相近。故越過死區電壓後，將電流調節到某些值，記錄相應的電壓和照度。
測量完乙隻管子後，將電源調節到輸出為0，更換led元件，重複以上的測量。
實驗儀電壓表選擇4v檔，若測量功率led的正向特性，電流錶選擇400ma檔，實驗資料記入表2。
表1 高亮led伏安特性與電光轉換特性的測量
根據實驗資料，畫出4只高亮led管的伏安特性及電光轉換特性曲線，並與圖4，圖5比較。
表2 功率led伏安特性與電光轉換特性的測量
根據實驗資料，畫出4只功率led管的伏安特性及電光轉換特性曲線，並與圖4，圖5比較。
3、測量led輸出光空間分布特性
發光二極體的晶元結構及封裝方式不同，輸出光的空間分布也不一樣，圖6給出其中兩種的分布特性。圖6的發射強度是以最大值為基準，此時方向角定義為零度，發射強度定義為100％。當方向角改變時，發射強度相應改變。
發射強度降為峰值的一半時，對應的角度稱為方向半值角。
發光二極體出光視窗附有透鏡，可使其指向性更好，如圖6（a）的曲線所示，方向半值角大約為± 7°左右，可用於光電檢測，射燈等要求出射光束能量集中的應用環境。圖6 (b)所示曲線為未加透鏡的發光二極體，方向半值角大約為± 50°，可用於普通照明及大螢幕顯示等要求視角寬廣的應用環境。
led輸出光空間分布特性測試
測量高亮led，驅動電流保持在16ma。
鬆開led光發射器底部的鎖緊螺釘，緩慢旋**射器，觀察照度的變化，以照度最大處對應的角度為0角度。若此時角度示值不為0，記錄該0差，以後的角度讀數減去0差，才是實際轉動角度。
對高亮led，每隔2度測量一次照度的變化，實驗資料記入表3。
測量完乙隻管子後，將電源調節到輸出為0，更換led元件，重複以上的測量。
對功率led，測量方法與高亮led相同，驅動電流保持在128ma，每隔10度測量一次照度的變化，實驗資料記入表4。
表3 高亮led輸出光空間分布特性測量
畫出高亮led輸出光空間分布特性曲線。
表4 功率led輸出光空間分布特性測量
畫出功率led輸出光空間分布特性曲線。
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