LED光色度研究论文

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1、武汉轻工大学毕业论文论文题目：LED光色度研究姓名岳锐学号111204310院系电气与电子工程学院专业电子信息科学与技术指导教师李鸣2015年06月08日目录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1研究背景11.2LED发展的历史和现状21.3LED的优缺点21.4本文的主要内容3第二章LED相关色度学基本原理42.1色度学42.1.1色温42.1.2相关色温52.1.3显色指数52.1.4色坐标62.2LED技术特性及参数62.2.1LED基本结构及发光原理62.2.2LED导通压降72.2.3LED技术参数82.3LED光学性能指标92.3.1光谱分布和峰值波长92

2、.3.2发光强度102.3.3光通量112.3.4发光效率112.3.5余辉122.3.6光色132.4本章小结14第三章实验设计143.1实验器材153.2实验记录与数据处理173.3结果与讨论24第四章总结与展望25致谢28参考文献29摘要关键词：ABSTRACT第一章绪论1.1研究背景发光二极管(LED:LightEmittingDiode)是一种电致发光的半导体发光器件,属于冷光源[1].尽管早期的LED的发光颜色为红色，但是现在已经发展为包括红、黄、蓝、绿等一系列可见光。最初LED用作指示光源，后来逐渐发展为交通信号灯和大面积显示屏的应用中。随着光电技术和材料科学

3、的发展，全球能源短缺的问题不断突出，欧美及日本等国成立了专门的LED研究机构，同时LED也向高亮度、全彩化、显示大型化的方向发展，而且LED的发光效率正在逐步提高[2]。随着对紫光、紫外、白光LED研究的深入，LED将有可能成为21世纪最有前途的光源，LED的色度特性仍然是一个值得深入研究的领域。[2,3]1.2LED发展的历史和现状发光二极管（LED）最早出现于1962年，虽然早期只可以发出光度比较低的红光，但是之后逐步发展出其他的单色光，到现在为止发光二极管(LED)可以发出的光包括可见光、红外线以及紫外线，其光强度也得到了一定增强。随着行业的发展以及技术的不断革新，L

4、ED的光效率也在不断的提高，其用途也越来越广泛，除了最初用作指示灯等用途之外，现在LED已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。不仅如此，LED的成本也在不断降低，这也是LED被广泛应用的原因之一。20世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED，并在20世纪60年代面世。但是，在早期LED需要放在液化氮里，还要进一步的操作才可以在室温下正常工作。不仅如此，第一个商用LED只能发出不可见的红外光。[4]20世纪60年代末，在砷化镓的基础上使用磷化物发明了第一个可见红光LED，这一变化是的LED更加高效，发出的红光也更亮。到

5、了70世纪中期，磷化镓被用作发光光源，能够发出灰白绿光。20世纪80年代早期到中期，新一代的高亮度LED诞生，先是红色，再是黄色，最后是绿色。20世纪90年代LED技术的长足进步，不仅是发光效率超过了白炽灯,光强达到了烛光级,而且颜色也从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围,这种从指示灯水平到超过通用光源水平的技术革命导致各种新的应用,诸如汽车信号灯、交通信号灯、室外全色大型显示屏以及特殊的照明光源[3] 。1.3LED的优缺点LED被称为第四代光源，它具有体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用以及可控性强等特点。优点：（1）体积小：LED是被封装在环氧树

6、脂中的一块晶片，不仅十分小，而且非常轻。（2）耗电量低：一般情况下，LED的工作电压在2~3.6V之间，工作电流在0.02~0.03A之间，因此LED的耗电量是非常低的。（3）使用寿命长：如果LED是工作在额定电压和额定电流的情况下，那么其使用寿命一般可以达到10万个小时。（4）高亮度、低热量：与一般的白炽灯相比较的话，LED的热辐射更少。（5）环保：LED不仅是由无毒材料制成的，而且还可以回收再利用。（6）坚固耐用：因为LED是被封在环氧树脂中的，所以它比其白炽灯更加坚固，这也让LED不易损坏。（7）可控性强：可以实现不同颜色的变换。缺点：（1）光通量低、价格高（2）显色

7、性差（3）光衰问题（4）发热问题（5）光学系统问题1.4本文的主要内容本文共分四章内容，第一章主要讲述的是LED的发展历史以及其现状；第二章主要是本次课题要掌握的相关理论知识，比如LED的技术特性和参数以及涉及到的光色度学的知识；第三章是核心部分，主要是设计实验，其中包括实验原理、实验器材、实验数据的记录以及数据的处理分析；第四章主要是分析在论文完成过程中出现的问题以及解决问题的方法。第二章LED相关色度学基本原理2.1色度学色度学是研究颜色度量和评价方法的一门学科，是颜色科学领域里的一个重要部分[6]。其中，色温