Giáo trình môn quang điện tử - chương 5 : Led - Light emitting diode

LED-LIGHT EMITTING DIODE5.1. Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo5.1.1. Hiện tượng phân cực ánh sáng. Ánh sáng là sóng điện từ có độ dài từ 0.4 μm đến 0.75 μm. Một nguồn sáng như một ngọn đèn, một ngọn lửa gồm vô số các hạt phát ra ánh sáng. Các hạt này là các phân tử, nguyên tử hay ion.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình môn quang điện tử - chương 5 : Led - Light emitting diode Chương 5: Led_light emitting diode Chương 5 LED-LIGHT EMITTING DIODE Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo5.1.5.1.1. Hiện tượng phân cực ánh sáng. Ánh sáng là sóng điện từ có độ dài từ 0.4 μm đến 0.75 μm. Một nguồnsáng như một ngọn đèn, một ngọn lửa gồm vô số các hạt phát ra ánh sáng.Các hạt này là các phân tử, nguyên tử hay ion. Hình 5.1. Lan truyền sóng điện từ Các sóng điện từ phát ra bởi các hạt đó có vectơ cường độ điện trườngE hướng theo tất cả mọi phương thẳng góc với phương truyền tia sáng. Ánhsáng như vậy được gọi là ánh sáng tự nhiên. Vậy ánh sáng tự nhiên được coilà gồm vô số các dao động thẳng, phân bố đều nhau theo tất cả mọi phươngthẳng góc với phương truyền của tia sáng. Không có một phương nào được ưuđãi. Nếu bằng cách nào đó ta làm mất sự đối xứng này của các phương daođộng sáng thì ánh sáng đó được gọi là ánh sáng phân cực. Có thể có ánh sáng phân cực một phần hay ánh sáng phân cực hoàntoàn. Sự phân cực (Polarization): hiện tượng vector dao động bị giới hạnphương dao động. Ánh sáng tự nhiên: Vector E dao động theo mọi phương Ánh sáng phân cực: Phương dao động của vector E không còn tính đốixứng xung quanh phương truyền nữa. 1 Chương 5: Led_light emitting diode Hình 5.2. Ánh sáng không phân cực hay phân cực một phầnHiện tượng phân cực do phản xạ Ánh sáng tự nhiên bị phản xạ qua một bề mặt với một góc thích hợp sẽbị phân cực.Định luật Brewster Để có ánh sáng phân cực hoàn toàn do sự phản xạ trên một bề mặt củamột môi trường trong suốt, góc tới i phải có một trị số xác định tùy thuộc vàobản chất của môi trường và được tính bởi công thức tg i =n n là chiết suất của môi trường Góc i được gọi là góc Brewster (iB) Nếu môi trường tới là thủy tinh có n = 1,5 tg iB = 1,5. Suy ra iB = 570. Hình 5.3. Ánh sáng phân cực BrewsterHiện tượng phân cực do truyền qua môi trường dị hướng 2 Chương 5: Led_light emitting diode Hình 5.4. Ánh sáng phân cực do truyền qua môi trường dị hướng (ảnh minh hoạ)5.1.2. Mặt chỉ thị tinh thể lỏng (LCD - Liquid Crystal Display) LCD có những lợi điểm sau  rất ít tốn điện, khoảng 10Uw  chữ số hiện rõ ràng dễ đọc ở nơi có nhiều ánh sáng  cấu trúc phẳng, dẹp, có độ bền cơ học cao  có thể được điều khiển trực tiếp bằng các linh kiện TTL, hay CMOS  có thể chỉ thị những dấu hiệu phức tạp Tuy nhiên, LCD cũng có những bất lợi sau:  đời sống tương đối ngắn so với LED  khi trời tối chỉ có thể đọc được với ánh đèn từ bên ngoài hay chiếu từ phía sau  thời gian tắt và mở tương đối chậm Với những tính chất như trên, LCD được dùng làm mặt chỉ thị chođồng hồ, máy tính, máy đo digital, các đồng hồ trong xe hơi, trò chơi trẻem…. LCD là linh kiện thụ động, nó không phát sáng, càng dễ đọc hơn khichung quanh càng sáng. Ngày nay đã có LCD màu. Thời gian tắt mở của LCD loại mới cũng cảitiến nhanh hơn để dùng làm mặt màn hình Tivi, máy tính cá nhân….Khái niệm 3 Chương 5: Led_light emitting diode Mặt hiển thị tinh thể lỏng LCD ( Liquid Crystal Display ) là li nh kiệntạo ra ảnh khả kiến nhờ điều khiển sự truyền sáng qua một quá trình phân cực.Các đèn điện phát quang thường được dùng như các nguồn ánh sáng đen choứng dụng hiển thị tinh thể lỏng. Mặt chỉ thị tinh thể lỏng – LCD – không phải là linh kiện bán dẫnquang điện tử. LCD được chế tạo dưới dạng thanh và chấm – ma trận. LCDcó tuổi thọ khá cao từ 10000 giờ đến 100 000 giờ và ngày nay nó thay thếdần các mặt chỉ thị loại LED, Plasma hay huỳnh quang.Vật liệu Tinh thể lỏng sử dụng trong LCD là những hợp chất hữu cơ. Các phântử của tinh thể lỏng này được phân bố sao cho các trục dọc của chúng nằmsong song với nhau. Hiệu ứng quang học dùng cho LCD chỉ hạn chế trong khoảng khôngđẳng hướng, do vậy dải nhiệt độ làm việc của LCD bị hạn chế và xác địnhbởi hai điểm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ trong suốt. Hiện nay, có nhiều hãng điện tử chế tạo các loại LCD như Hitachi,Sharp, Seiko, Samsung, Hanntronic, Optex, Phillip, Powertip,… Thông dụngnhất là LCD của hãng HitachiCác LCD trên có khác nhau về  Kích thước: có loại kích thước nhỏ, trung bình và lớn. Loại kích thước nhỏ cho các thi ...