LED發(fā)展簡史

LED 是繼白熾燈、熒光燈和高強度放電燈之后的第四代新光源--固態(tài)冷光源，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、耗能少、響應(yīng)速度快、抗震性能好、使用方便等優(yōu)點，是很有前景的一種電光源。

自然光

光源 傳統(tǒng)型(油燈、蠟燭)

人造光源 熱致發(fā)光型(白熾燈、鹵鎢燈)

放電發(fā)光型(高壓汞燈、鈉燈，低壓放電燈)

電光源

光致發(fā)光型(熒光燈)電致發(fā)光型(LED)圖1-3光源的分類圖

2其LED的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下三個階段

央電找與

1.指示應(yīng)用階段(20世紀(jì)80年代前)

1907年，Henry Joseph Round第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗，不適合實際應(yīng)用，所以研究被摒棄了。隨后，Bernhard Gudden 和Robert Wichard使用從鋅硫化物與銅中提煉的黃磷發(fā)光，再一次因發(fā)光暗淡而停止。

1936 年，George Destiau出版了一個關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認(rèn)識，最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個術(shù)語。20世紀(jì)50年代，英國科學(xué)家在電致發(fā)光的實驗中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的LED，并于20世紀(jì)60年代面世。第一個商用LED僅能發(fā)出不可視的紅外光，但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電探測領(lǐng)域

1968年，在砷化鎵基體上使用磷化物摻雜，具有商業(yè)價值的發(fā)紅光LED 面世。磷摻雜工藝使得LED發(fā)光效率更高、發(fā)出的紅光更亮，甚至產(chǎn)生出橙色和黃色的光。當(dāng)時所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光()p=650nm)，在驅(qū)動電流為20mA時，光通量只有千分之幾個流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約01lm/w，比白熾燈低100倍。

20紀(jì)70年代中期，磷化鎵被使用作為發(fā)光光源，并引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光()p=555nm)，黃光()p=590nm)和橙光(2p=610nm)，光效也提高到1lm/w。這一時期的 LED 開始應(yīng)用于文字點陣顯示器、背景圖案用的燈柵和條紋圖陣列，但主要應(yīng)用還是電子產(chǎn)品的指示燈。

2信號與顯示階段(80年代)

20世紀(jì)80年代早期到中期，人們開始用AlGaAs(鋁鎵砷)材料制造LED，使紅光LED光效提高了近十倍，光效達(dá)到10lm/W的量級，人們將其應(yīng)用于室外運動信息發(fā)布系統(tǒng)、條形碼系統(tǒng)、光電傳導(dǎo)系統(tǒng)和醫(yī)療器件等領(lǐng)域。

從20世紀(jì)80年代后期到90年代初，隨著金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOVCD)外延技術(shù)的成熟，用AlInGaP(鋁銦鎵磷)材料制造出橙黃、黃色、綠色和紅色等LED。產(chǎn)品除用于室外顯示，還在交通信號燈和汽車信號燈等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

3.全彩應(yīng)用及普遍照明階段

1994年，日本科學(xué)家中村秀二利用GaN基底研制出藍(lán)光LED。從此，紅、綠、藍(lán)全彩動態(tài)大屏幕顯示技術(shù)的應(yīng)用迅速發(fā)展，也為白光 LED的研制奠定基礎(chǔ)。

白光是一種復(fù)合光，并不是單一波長的光。白光LED的好處之一是可以應(yīng)用于多波長領(lǐng)域。1997年，日本日亞公司研制出第一只白光LED，使用GaN藍(lán)色發(fā)光二極管激發(fā)黃光熒光粉得到白光 LED，雖然效率不足10lm/W，但也意味著LED 由此進(jìn)入普通照明時代。隨后幾年內(nèi)，白光LED得到了迅速的發(fā)展。2000年，日亞報道了 15lm/W白光LED;2003年，日亞報道的光效達(dá)到60lm/W;2006年3月，其光效達(dá)到100lm/W;2006年7月，Cree 公司報道了130lm/W白光LED:2006年11月，日亞報道的光效達(dá)到150lm/W，其效率已經(jīng)超過

LED 封裝與檢測技術(shù)

節(jié)能燈，實現(xiàn)了真正意義上的照明;2007年3月，美國CREE公司光效達(dá)到157lm/W;在2012年，市場上已經(jīng)出現(xiàn)175lm/W的LED光源產(chǎn)品。今后，LED的光效將進(jìn)一步提高。

白光LED的最大應(yīng)用亮點是作為手機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)和數(shù)碼相機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品的小尺寸彩色LCD顯示屏的背光源，并在汽車、景觀裝飾，以及普通照明等領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用。bbito

最近開發(fā)的LED不僅能發(fā)射出純紫外光而且能發(fā)射出真實的“黑色”紫外光。LED的發(fā)展不單純是它的顏色，還有它的亮度，像計算機(jī)一樣，遵守摩爾定律的發(fā)展。每隔18個月它的亮度就會增加一倍，而價格會相應(yīng)下降。早期的LED只能應(yīng)用于指示燈、早期的計算器顯示屏和數(shù)碼手表，而現(xiàn)在開始出現(xiàn)在超亮度的領(lǐng)域，將會在接下來的一段時間繼續(xù)下去。不久，LED將會照亮我們的家、辦公室甚至街道。2012年4月，中國計量科學(xué)研究院專家預(yù)言，隨著LED的發(fā)展，“流明”可能會成為衡量下一代照明度量的標(biāo)準(zhǔn)。

審核編輯：符乾江