led技术发展里程碑

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1、LED技术发展里程碑1、LED发展历程     1907年HenryJosephRound第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象，由于其发出的黄光太暗，不适合实际应用，更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应，研究被摒弃了。20世纪20年代晚期BernhardGudden和RobertWichard在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光，再一次因发光暗淡而停止。1936年,GeorgeDestiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告，随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了“电致发光”这个术语。20世纪50年代，英国科学家在

2、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，并于60年代面世。第一个商用LED仅仅只能发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。60年代初，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED，磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚至产生出橙色的光。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。到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

3、=610nm)，光效也提高到1流明/瓦；就在此时，俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的LED，尽管它不如欧洲的LED高效；但在70年代末，它能发出纯绿色的光。80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED的诞生，先是红色，其LED的光效达到10流明/瓦接着就是黄色，最后为绿色。到20世纪90年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED。在很长的一段时间内都无法提供发射蓝光的LED，设计工程师仅能采用已有的色彩：红色、绿色和黄色，早期的“蓝光”器件并不是真正的蓝光LED，而是包围有蓝色散射材料的白炽灯

4、。第一个有历史意义的蓝光LED也出现在90年代早期(日亚公司1993宣布，中村修二博士发明)，再一次利用金钢砂—早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光LED一样光源暗淡。90年代中期，出现了超亮度的氮化镓LED，当前制造蓝光LED的晶体外延材料是氮化铟镓(InGaN)，发射波长的范围为450nm至470nm，氮化铟镓LED可以产生五倍于氮化镓LED的光强。超亮度蓝光芯片是白光LED的核心，在这个发光芯片上抹上荧光磷，然后荧光磷通过吸收来自芯片上的蓝色光源再转化为白光，利用这种技术可制造出任何可见颜色

5、的光，今天在LED市场上就能看到生产出来的新奇颜色，如浅绿色和粉红色。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。近期开发的LED不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的“黑色”紫外光，LED发展史到底能走多远还不得而知，也许某天就能开发出能发X射线的LED。然而，LED的发展不单纯是它的颜色还有它的亮度，像计算机一样，遵守摩尔定律的发展，即每隔18个月它的亮度就会增加一倍，曾经暗淡的发光二极管现在真正预示着LED

6、新时代的来临。2、照明用LED高亮度白光是怎样生成的白光LED基本上有两种方式，一种是多晶片型，一种是单晶片型。前者是将红绿蓝三种LED封装在一起，同时使其发光而产生白光，后者是把蓝光或者紫光、紫外光的LED作为光源，在配合使用荧光粉发出白光。前者的方式，必须将各种LED的特性组合起来，驱动电路比较复杂，后者单晶片型的话，LED只有1种，电路设计比较容易。单晶片型进一步分成两类，一类是发光源使用蓝光LED，以460nm波长的蓝光晶粒涂上一层YAG萤光物质，利用蓝光LED照射此一萤光物质以产生与蓝光互补的555nm波长黄光，再利用

7、透镜原理将互补的黄光、蓝光予以混合，便可得出所需的白光(日亚专利)，生产较容易，其效率较高，成本较低，目前大部分白光LED采用此方法；另一类是使用近紫外和紫外光，丰田合成(ToyodaGosei)与东芝所共同开发的白光LED，是采用紫外光LED与萤光体组合的方式，与一般蓝光LED与萤光体组合的方式做区隔。蓝光LED与萤光体的组合方式，当照在红色物体的时候，其红色的色泽效果比较不理想，紫外光LED与萤光体组合可以弥补这个缺点，但是，其发光效率却仍低于蓝光LED与萤光体组合的方式，至于价格与产品寿命，两者差距不大。在过去，只有蓝光L

8、ED使用GaN做为基板材料，但是现在从绿光领域到近紫外光领用的LED，也都开始使用GaN化合物做为材料了。并且伴随着白光LED应用的扩大，市场对其效能的期待也逐渐增加。从单纯的角度来看，高效率的追求一直都是被市场与业者所期待的。但是另一方面，演色也将会是一个重要