LED发光特性研究 文献综述
LED文献综述
单位代码01学号*********分类号密级机密文献综述浅谈LED点阵广告牌设计院（系）名称信息工程学院专业名称电子信息工程学生姓名王珊指导教师何红丽2013 年4月6日浅谈LED点阵广告牌设计摘要LED点阵广告牌显示画面鲜亮、立体感强、画面感很强。
由LED点阵设计的电子屏在生活中被广泛应用于各种公共场合，如机场、车站、证券市场、大型建筑、拍卖行、超市、饭店、宾馆、广告等各种场合。
能动态显示汉字、数字、字符、图像。
LED点阵广告牌已逐步代替了以前的条幅。
具有价格低、使用方便、制作简单、低碳环保等优点。
本文主要介绍超市、宾馆等场合的LED点阵广告牌。
LED点阵广告牌通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。
本课题主要使用LED点阵构成显示模块；AT89C51单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16×16的点阵LED显示屏。
电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。
硬件部分主要包括时钟电路、复位电路、MC-51单片机系统、显示模块、行列驱动电路等关键字：LED 点阵广告牌 AT89C51单片机显示模块电源系统1 LED广告牌发展背景简介1.1 LED显示屏的背景随着集成微电子、光学电子技术、计算机技术、信息技术的迅速发展，LED显示屏巧妙聚集以上技术于一体在各界得到青睐，并在各行各业被广泛应用。
，LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
所以对LED 点阵显示屏的研究成为一重要的课题[1]。
从全球来看，LED产业已形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立产业分布和竞争格局。
我国LED显示屏大约在80年代中期开始使用。
LED由于受材料和工艺的限制，视角只有200度至300度，从而限制了LED电子显示屏的发展。
而且由于受当时数字电子技术、集成电路技术和控制技术等技术的限制，很难做出高密度、高精度的LED显示屏。
文献综述白光LED研究进展
文献综述白光LED研究进展白光LED（White Light Emitting Diodes）是一种新型的半导体发光器件，具有高亮度、高颜色还原度和低功耗等优点。
自20世纪90年代以来，白光LED研究得到了广泛的关注和深入的研究。
本文将对白光LED的研究进展进行综述。
首先，白光LED的发展历程是我们了解该研究的基础。
20世纪60年代初，应用无机发光物质的荧光粉将蓝光发光二极管和黄光荧光体组合构成白光源，实现了最早的白光LED。
之后，半导体发光材料的研究和发展推动了白光LED技术的进一步突破。
20世纪90年代，新型的宽禁带半导体材料氮化镓（GaN）和蓝光LED发光二极管的成功制备，为白光LED的发展奠定了基础。
其次，白光LED的研究主要集中在发光材料的选择和光谱调控。
现有的白光LED技术主要包括基于蓝光LED的荧光粉转换、基于磷化镓和氮化铟的LED和基于量子点的LED等。
荧光粉转换技术是最早被广泛应用的方法，通过将蓝光LED的紫外辐射转化为可见光辐射来产生白光。
磷化镓和氮化铟的LED具有较高的光电转换效率，可实现高亮度的白光发光。
而量子点的LED由于其在带宽调节方面的优势，成为白光LED领域的研究热点。
在白光LED的光谱调控方面，主要包括发光材料的配方和结构设计技术。
发光材料的配方要求能够提供较宽的光谱范围，以实现良好的颜色还原度。
结构设计技术则包括辐射结构和超晶格结构等，用于调控发光材料中载流子的复合和辐射，提高发光效率和光谱性能。
此外，白光LED的研究还包括光学设计和封装技术。
光学设计技术主要用于提高白光LED的光效和颜色均匀性。
通过调整发光材料的位置、尺寸和形状等参数，使其产生更加均匀的光强分布和色温。
封装技术则是将LED芯片和其他器件封装在一起，以提高白光LED的亮度和稳定性。
最后，白光LED技术的应用前景也是白光LED研究的重点之一、目前，白光LED已广泛应用于室内照明、背光源、汽车照明、显示屏等领域。
发光材料综述范文
发光材料综述范文发光材料是一种能够吸收外部能量并将其转化为光能的材料。
发光材料广泛应用于显示、照明、能源和生物医学等领域。
本文将综述常见的发光材料及其应用。
第一类发光材料是有机发光材料。
有机发光材料具有较好的发光效果和可调性能，在柔性显示、有机发光二极管（OLED）和无机发光二极管（LED）等领域被广泛应用。
有机发光材料的发光机理主要包括激发态衰减机制和荧光机制，并且具有发光颜色可调、发光效率高等优点。
然而，有机发光材料还存在较低的光稳定性、易受潮湿和氧化性的影响等不足之处，限制了其在一些领域的应用。
第二类发光材料是无机发光材料。
无机发光材料具有较好的光稳定性和耐久性，并且在显示、照明和生物医学等领域广泛应用。
最常见的无机发光材料是磷光体，通过掺杂不同的稀土离子，可以实现不同颜色的发光。
此外，氧化锌、硫化锌和硅胶等也是常用的无机发光材料。
无机发光材料具有发光效率高、光稳定性好等优点，但其制备过程较复杂，且常常需要高温处理，限制了其在柔性器件中的应用。
第三类发光材料是半导体量子点（QD）。
量子点是一种直径在2-10纳米范围内的纳米颗粒，具有优异的发光性能和色纯度。
半导体量子点具有尺寸可控性强、发光颜色可调性好、抗光衰减性高等优点，被广泛应用于显示、照明和生物医学等领域。
此外，近年来，多层量子点结构的发展使得量子点发光材料的发光效率和稳定性进一步提高。
然而，量子点在制备过程中常常使用有毒物质，限制了其在生物医学领域的应用。
除了上述三类常见的发光材料外，近年来还涌现出一些新型的发光材料。
例如，有机-无机杂化钙钛矿量子点，具有发光效率高、光稳定性好和发光颜色可调性等优点，在显示和照明等领域有广阔的应用前景。
此外，碳点也是一种新型的发光材料，具有发光效率高、光稳定性好和生物相容性强等优点，可应用于生物成像和传感等领域。
总的来说，发光材料是一种非常重要的材料，在显示、照明、能源和生物医学等领域都有广泛的应用。
LED研究报告范文
LED研究报告范文
信息
摘要
LED是一种发光二极管，它是一种非常受欢迎的光源，有许多优点，
包括：更高效的能量转换率，更长的使用寿命，更低的热产量，和更强的
耐压能力等。
本文重点介绍了LED的特性，结构和制造工艺，以及LED的
应用。
其中，介绍了LED在照明、显示和检测方面的广泛应用。
最后，关
于LED技术未来的展望也作了简要的讨论。
关键词：LED，发光二极管，照明，显示，检测
一、LED的特性
LED（Light-Emitting Diode，发光二极管）的特性是，它是一种半
导体发光元件，具有高效、高光亮度、长寿命、可定制、可控制、安全可
靠等特点。
它的结构简单，仅仅由PN结和少量的电子及电路组成，而且
具有高密度和高灵活性的特点，使它在光学、电子学及信息科学中有着广
泛的应用。
LED的光通量高，由于其结构的特殊性，内部释放的光被很好地收集，所以它的光通量比传统灯泡更高，其光效可达85~90％，比普通灯泡的
20~30％要高出士数量级。
此外，LED的输出功率和效率都比传统光源高，其功率反应效率可达80~90％。
先进材料引论-LED.综述
p-Al0.15Ga0.85N
In0.2Ga0.8N n-In0.05Ga0.95N n-Al0.15Ga0.85N n-electrode
x
Energy
电极 刻蚀
超高亮度及白光LED产业链
前工序 衬底 金属有机物源 高纯气体 高纯化学试剂 高纯金属 高纯化学试剂 光刻胶 芯 片 AlGaInp、 GaN基 外延片 AlGaInp、 GaN 基 各种不同 颜色、 后工序 环氧树脂 高纯金丝、 硅铝丝 银 浆
节能灯发光效率是白炽灯的5倍，比普通白炽灯节电60%80%，使用寿命多4-6倍
优点：光效高、寿命长。 缺点：不环保、有频闪、不可调、易碎
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节能灯的缺点
一只普通的节能灯含汞只有0.5 mg，但是它的危害是 惊人的：可以污染1000升水，通过土壤渗入地下，污 染180吨地下水，挥发进入空气，会污染300立方米空 气 目前我国登记在册的节能灯生产企业有近2000家，年 生产节能灯24亿只。中国国内每年报废的节能灯有十 亿支，只能面临着被丢入垃圾箱的命运，造成污染 我国对废旧节能灯的回收体系还处于空白，生产企业 回收成本高达数千万，难以承受
excited by LED from LED
目前商品化白光LED产品的主要实现形式,技术方 案最成熟，成本最低, 但是显色指数低，欠红 蓝光LED + 红色荧光粉 + 绿色荧光粉 = 白光
UV LED + 红色荧光粉 + 绿色荧光粉 + 蓝色荧光粉 = 白光
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什么是LED
LED——Light Emitting Diode
LED发光二极管，是一种半 导体固体发光器件。LED核
心部件主要由III-V族化合物
大功率LED照明灯具性能研究文献综述
文献综述题目大功率 LED 照明灯具光学性能研究刘英超学生姓名专业班级电子科学与技术 08-1 班号学200811010126技术物理系运指（系）院高谦（讲师）) 导教师职称(完成时间2012 年 6 月 1 日大功率LED 照明灯具光学性能研究班级：电子科学与技术08-1 班姓名：刘英超学号：200811010126大功率LED照明灯具光学性能研究本文通过对大功率LED在城市照明灯具设计应用中遇到的实际问题的详细分析，结合LED领域的技术现状和行业特性，讨论了LED灯具设计时拯待解决的系列问题。
建议在加强行业合作和标准规范的同时，灯具制造企业对灯具进一步合理科学的优化设计时，必须依赖于LED研制单位，力求在LED封装时,能够在思路上大胆创新，除了提高发光效率，在光学特性和结构方面能为灯具设计者考虑得更多，这样才能从根本上解决实际问题。
以期共同克服制约LED应用和发展的瓶颈,共同推动LED照明产业的更加繁荣。
1 大功率LED 照明灯具的现状和优势人类照明的光源先后经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯三个时代。
LED [1]强，环电量少、使用寿命长、安全可靠性作为第四代新光源，具有发光效率高、耗产生了LED光源照明技术在城市灯光环境建设中，保等优良特性。
许多城市已经利用列。
由良好的效果，像护栏照明、广场照明、庭院照明、投光照明、水下照明等系系统有着LED技术的日臻成熟，光源城市道路照明于LED 光源的显著优点和白光LED。
重大意义广阔的应用前景。
对节省建设资金，缓减用电矛盾，构建节约型社会具有[2]解决传统球节能，安全性高：(1)LED光源如果设计合理，很大程度上可以直接状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题。
所以灯具反射损失低，灯具整体光效高，如果采用PWM数字调光系统，更省电；目前白光LED的发光效率约为80lm/W，较传统高压钠灯可以节电50%~60%。
如果和太阳能系统直接配套，无需额外的逆变、转换过程，能达到最大的能源利用率。
文献综述白光LED研究进展
文献综述白光LED研究进展白光LED是一种新型的照明光源，它具有高效能、长寿命、低功耗等优点，成为了照明行业的热点研究方向。
本文将对白光LED的研究进展进行综述，包括材料、器件结构以及应用等方面的最新研究成果。
白光LED的核心是发光材料。
目前，主要有三种发光材料可以实现白光发光：磷光材料、有机-无机杂化材料和量子点。
磷光材料是最常用的白光LED材料，具有宽发射光谱和高显色性能的优点。
然而，磷光材料在长时间使用后容易发生光衰，影响白光质量。
有机-无机杂化材料是一种新兴的白光LED材料，它可以通过调节材料的结构和组分来改变其发光性质。
量子点是一种具有优异光电性能的材料，可以实现窄带谱发射和高显色性能的白光发光。
然而，量子点材料的制备成本较高，制造过程中容易出现毒性物质的释放问题。
白光LED的器件结构通常由LED芯片、封装、散热等组成。
LED芯片是白光LED的核心部件，其选择和设计对白光质量和效率具有重要影响。
常见的LED芯片材料有GaN、InGaN和GaAs等。
GaN材料具有较高的热稳定性和电性能，适合用于白光LED的制备。
在封装方面，常见的封装材料有环氧树脂、硅胶等，封装材料的选择对于白光LED的散热和光学传输有较大影响。
散热是保障白光LED长寿命和高效能的关键因素，常用的散热方法包括金属散热器、热管等。
白光LED在照明领域具有广泛的应用前景。
目前，已经有一系列的白光LED照明产品问世，如室内照明、室外照明以及专业光源等。
其中，室内照明是最主要的应用领域，白光LED可以替代传统的白炽灯和荧光灯，实现节能减排。
此外，白光LED还可以应用于显示领域，如手机屏幕、电视背光等。
近年来，白光LED在植物生长照明领域也取得了一定的研究成果，利用不同波长的白光LED可以调节植物的生长周期和光合作用效率。
虽然白光LED在照明领域取得了广泛的应用，但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先，白光LED的发光效率和光衰问题仍然是研究的重点。
AlGaInP LED文献综述
AlGaInP LED亮度提升的研究LED作为一种光源，衡量它的一个重要指标就是光电的转换效率。
在实践中，这种效率就是LED的外量子效率。
对于一个LED，它的外量子效率ηex可用（1）式表示。
ηex = ηin·Cex （1）式中：ηin是内量子效率；Cex是逃逸率。
LED内量子效率与外量子效率之间存在巨大的差距。
以（Al x Ga1-x）0.5In0.5P 材料作为有源区的LED具有较高的内量子效率，可达90%以上。
而目前影响AlGaInP红光LED性能的主要原因是光提取效率低，即有源区辐射复合产生的光无法从器件内部射出，导致传统红光LED的外量子效率只有3%左右[1]。
影响发光二极管光提取效率的主要问题是半导体材料的折射率较大出光表面的出光椎体角度很小（如n=3.2，θc=arcsin n-1=18.11°）及上电极和体内吸收。
提高发光效率一般有两种途径：一个是增加光提取效率，例如加厚电流扩展层、倒装结构、透明衬底、分布布拉格反射镜、表面粗化、倒金字塔结构；另一个是通过器件物理研究，改变器件结构，增加电子注入效率，同时减少输入载流子的流失和非辐射复合造成的损失。
如增加量子阱的数量，高效率低电压共振腔结构[2,3]，张应力包层用于异质结也是为了减少电子损耗从而提高发光效率[4]。
提高发光效率的方法具体如下：1、分布布拉格反射镜DBR工作原理：当发光区中光入射角θ大于临界值时，在DBR中由高折射率到低折射率传播发生全反射，但由于DBR层厚小于波长，光仍可从底折射率层中泄漏到下一层，发生所谓的受抑全反射，反射率急剧增大但出现振荡，当θ角增大到某一值时，从有源区到限制层的传播发生全反射，反射率增大到1。
材料的折射率与DBR的反射效果有直接关系，折射率差(△n)越大，反射率R(p)越大，反射效果越好：R(p)≈1-4exp(-2p△n/n s)，另外DBR的周期数也与反射率成正比，式中的p是DBR的对数(pair)，对数越高，反射效果越好。
文献综述 白光LED研究进展
河北科技师范学院本科毕业论文文献综述白光LED荧光粉的研究进展院（系、部）名称：专业名称：学生姓名：学生学号：指导教师：2012年09月20日河北科技师范学院教务处制摘要本文综述了国内外LED荧光粉的研究成果，白光LED用荧光粉发光机理，白光LED发光的实现方案。
对高温固相法、溶胶-凝胶法、高分子网络凝胶法、燃烧法、共沉淀法、微波热效应法、水热法、喷雾热解法、激光加热法等荧光粉制备方法及各方法的优缺点做了较为详细的阐述，并对其发展前景及今后的研究趋势进行了展望。
关键词：白光LED荧光粉，发光机理，制备方法目录摘要 (Ⅰ)1引言 (1)2荧光粉的发光机理 (1)3白光LED发光材料的制备方法 (1)3.1高温固相法 (2)3.2溶胶-凝胶法 (2)3.3高分子网络凝胶法 (3)3.4共沉淀法 (3)3.5水热法 (4)3.6微波合成法 (5)3.7燃烧法 (5)3.8喷雾热解法 (6)3.9激光加热法 (6)4展望 (6)参考文献 (7)1引言白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有发光效率高、能耗低(仅为白炽灯的1/8)、寿命长(可达10万h)、无污染等诸多优点，已广泛应用于城市景观照明、液晶显示背光源、室内外普通照明等多种照明领域[1–6]，被认为是替代白炽灯、荧光灯的新一代绿色照明光源。
目前，获取白光LED的主要途径有以下几种：(1)利用三基色原理和目前已能生产的红、绿、蓝三种超高亮度LED按光强1：2：0.38的比例混合而成白色[7]。
但由于LED器件光输出会随温度升高而下降，不同的LED下降程度差别较大，结果造成混合白光的色差，限制了用三基色LED芯片组装实现白光的应用；(2)蓝色LED与可被蓝光有效激发的发黄光荧光粉结合组成白光LED[8−10]。
荧光粉吸收一部分蓝光，受激发发射黄光，发射的黄光与剩余的蓝光混合，通过调控二者强度比，从而获得各种色温的白光；(3)采用发紫外光的LED芯片和可被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色的荧光粉，产生多色混合组成白光LED。
大功率LED照明灯具性能研究文献综述
文献综述题目大功率LED照明灯具光学性能研究学生姓名刘英超专业班级电子科学与技术08-1班学号 2院（系）技术物理系指导教师(职称)运高谦（讲师）完成时间 2012 年 6 月 1 日大功率LED照明灯具光学性能研究本文通过对大功率LED在城市照明灯具设计应用中遇到的实际问题的详细分析，结合LED领域的技术现状和行业特性，讨论了LED灯具设计时拯待解决的系列问题。
建议在加强行业合作和标准规范的同时，灯具制造企业对灯具进一步合理科学的优化设计时，必须依赖于LED研制单位，力求在LED封装时,能够在思路上大胆创新，除了提高发光效率，在光学特性和结构方面能为灯具设计者考虑得更多，这样才能从根本上解决实际问题。
以期共同克服制约LED应用和发展的瓶颈,共同推动LED照明产业的更加繁荣。
1 大功率LED照明灯具的现状和优势人类照明的光源先后经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯三个时代。
LED 作为第四代新光源[1]，具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强，环保等优良特性。
许多城市已经利用LED光源照明技术在城市灯光环境建设中，产生了良好的效果，像护栏照明、广场照明、庭院照明、投光照明、水下照明等系列。
由于LED光源的显著优点和白光LED技术的日臻成熟，LED光源城市道路照明系统有着广阔的应用前景。
对节省建设资金，缓减用电矛盾，构建节约型社会具有重大意义[2]。
(1) 节能，安全性高：LED光源如果设计合理，很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题。
所以灯具反射损失低，灯具整体光效高，如果采用PWM数字调光系统，更省电；目前白光LED的发光效率约为80lm/W，较传统高压钠灯可以节电50%~60%。
如果和太阳能系统直接配套，无需额外的逆变、转换过程，能达到最大的能源利用率。
(2) 低维护成本，安装维护简便: 如果灯具整体设计合理，大功率LED光源理论上可以正常使用10年不用更换，而传统高压钠灯平均1年半就要更换一次，所以可以大大降低维护成本。
led点阵--文献综述
led点阵--文献综述三明学院毕业设计（论文）――文献综述基于单片机的LED点阵显示屏设计综述谭锦标（三明学院数学与计算机科学系 07计算机科学与技术（嵌入式方向））一、研究背景LED点阵屏是重要的信息传递媒体，在多个行业领域得到应用。
如车票销售点的班车信息显示、商业广告显示屏等。
LED点阵屏的结构形式有多种，最常见的是把所有显示信息都固化在硬件中，当该屏幕出售后用户就比较难对屏幕信息再次更改。
这种点阵屏好处在于设计简单，因此价格也相对较低。
也有的点阵屏内置字库，生产商无需预先写入信息，用户在购买后能通过上位机软件方便地向屏幕写入显示信息。
这中屏幕可有效提高点阵屏的利用率，让屏幕具有使用的通用性。
二、国内外研究动态我国的LED显示屏市场从上世纪90年代后期开始一直保持着增长的势头，1998年-2000年间，年增长率基本在30%以上。
2000年-2021年，每年的增长幅度在15%左右，2021年是近年增长最快的一年，增幅在40%以上。
2021年，全国LED显示屏的市场规模达到了72亿元。
近几年来都一直保持着一个迅猛的发展势头。
随着LED器件材料性能的不断提高，LED显示屏的应用领域和应用深度都必将猛扩大和加深，其中全彩色显示屏、半导体照明交通信号、汽车等特种领域有巨大的市场，蕴含巨大的商机。
目前国外的企业掌握着外延片的生产，国内企业没有一家能够实现外延片的量产。
芯片方面，国外企业已经在大功率高端领域方面技术领先。
而国内企业主要是在小功率中低端领域发展，技术和国外有一定的差距。
三、本人的研究思路系统主要包括LED驱动模块、数据存储模块、PC机通信模块。
1．LED驱动模块采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。
该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。
LED驱动模块是LED显示屏设计的关键部分，驱动电路设计的好坏直接关系到LED显示屏的亮度、稳定度等重要指标。
发光材料与LED综述
功能材料课报告发光材料与LED摘要：发光材料是一种功能材料，广泛应用于我们日常生活中，例如电视机、日光灯、发光二极管等。
本文就应用于LED的两种发光方式，光致发光和电致发光，作了简单的介绍和说明，并着重介绍了LED的原理、发展历史、优点以及应用。
在未来的几十年里，发光材料将继续快速向前发展，给我们的生活带来更大的变化。
关键词：发光材料；光致发光；电致发光；LED功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。
随着时代的发展，人类将进入一个信息时代。
为了解决生产告诉发展以及由此所产生的能源、环境等等一系列问题，更需要用高科技的方法和手段来生产新型的、功能性的产品，以获得各种优良的综合性能。
近年来新型功能材料层出不穷，得到了突破性的进展，功能材料正在渗透到现代生活和生产的各个领域。
本文所论述的发光材料即为在不同的能量激发方式下可以发出不同波长的可见光的一种功能材料。
一．概述物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光；另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态，在返回到基态的过程中以光的形式放出能量。
热辐射发光最常见的例子是太阳和白炽灯，而后一种发光方式应用也很广泛，比如阴极射线管、日光灯、发光二极管等，如图1。
图1 两种发光方式的典型例子：白炽灯和日光灯按照激发能量方式的不同，发光材料的分类如下：1．紫外光、可见光以及红外光激发而发光的为光致发光材料；2．电子束流激发而发光的为阴极射线发光材料；3．电场激发而发光的为电致发光材料；4．X射线辐射而发光的为X射线发光材料；5．用天然或人造放射性物质辐射而发光的为放射性发光材料。
二．发光原理以应用最多的稀土发光材料为例，其发光过程为：稀土离子吸收能量，从基态或下能级跃迁至上能级，称为激发态，然后从激发态上能级跃迁至下能级或基态，同时发生光的发射。
稀土的发光和激光性能都是由于稀土的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。
在f组态内不同能级之间的跃迁称为f-f跃迁；在f-d组态之间的跃迁称为f-d跃迁。
led综述·····
led综述·····1.LED照明的发展历程⾃19世纪爱迪⽣研制成功世界上第⼀只实⽤⽩炽灯电光源以来，随着科学技术的突飞猛进，各种⼈造电光源技术得到了迅速的发展，电光源技术经历了第⼀代以⽩炽灯为代表的热辐射电光源、第⼆代以荧光灯为代表低压⽓体放电电光源、第三代以⾼压钠灯为代表的⾼压⽓体放电电光源和第四代以LED灯为代表的固体电光源的变迁。
LED照明具有节能、环保、安全、体积⼩、长寿命等优点，在政府政策的扶持和技术取得重⼤突破的情况下，LED照明呈现出主导未来照明的不可逆势态。
1907 年，Round[1]年报道在SiC上发现了LED。
⽽后，经过不懈的研究和探索，在1962年Nick Holonyak, Jr.做出了世界上第⼀只LED,1965年采⽤砷化镓磷化物⽣产出了第⼀个商⽤红光LED，LED开始商业化初始发展。
M. George Craford 在1972 年做出了第⼀只黄光LED。
在七⼗年代中期采⽤磷化镓⽣产出了第⼀只绿光LED。
【2】1993中村修⼆在⽇本⽇亚化学⼯开发出了基于GaN ⾼亮度蓝光LED【2】。
中村修⼆创新使得LED⽣产商能够⽣产三原⾊（红、绿和蓝）LED 成为可能。
1996年，LED⾏业利⽤这种新技术来开始⽩光LED的商业化⽣产。
融合红绿蓝LED 或涂有荧光粉的蓝光LED，制造出⽩光LED是⼀项充满希望的⾼效常规照明技术。
1999年，安捷伦的前任技术科学家罗兰·海兹（Roland Haitz ）从1965年LED 商业化⾄1999年的30年发展历程观察得出：LED 的价格每10 年将降为原来的1/10，性能则提⾼20 倍。
提出了关于LED 发展的海兹定律【3】，给LED 的发展留出很⼤的想象空间。
实际⼯作中得出的结论与预测如图1 所⽰【2】，能很好的和海兹定律吻合。
图1.罗兰·海兹定律预测与实际结论2.LED ⼯作原理发光⼆极管其核⼼是PN结。
LED特性探究
1.LED发光原理
LED是利用半导体PN结或类似结构把电能装换成光能的的器件，LED芯片通常用 Ⅲ-Ⅴ族化合物（如GaAs、GaP或GaN等）材料作衬底，其核心是PN结，四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。如图1所示，在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。LED因其使用的材料不同，其中电子和空穴所占的能级也有所不同，能级的高低差 影响电子和空穴复合后光子的能量，从而产生不同波长的光，其大小与半导体材料的禁带宽度有关。而且两者近似满足关系式：
表4光谱半宽与电流的关系
I/mA
/nm
/nm
/nm
2
458.7
491.3
32.6
4
456.4
488.8
32.4
6
455
486.9
31.9
8
454
485.5
31.5
平均值
32.1
另外对蓝绿红 光的LED光谱进行归一化处理如图17所示，峰值即为相应颜色光所对应的波长，蓝绿光波长较大的部分光强突然增大，这是由于实际光强并非是由测量光强除以相应函数所致，但对分析光谱半宽没有太大影响。
四、实验结果
实验1：LED伏安特性测量
将测量电流进行 的修正（ 为电压表内阻）然后得到图8所示的伏安特性曲线，将电流取对数后得到图9所示的曲线：
同样将电流表内接进行电压修正 （ 为相应量程电流表内阻），也会得到类似的两种曲线，从图9中发现，前半段和后半段的趋势都是呈线性变换的，分别对外接法和内接法所得数据的前后半段进行Ln(I)~U拟合，所得结果如下：
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》范文
《近紫外激发白光LED用荧光粉的制备和发光性能的研究》篇一一、引言随着科技的进步和人们对高质量照明需求的增长，白光LED 因其高效、节能、长寿命等优点逐渐成为照明领域的主流技术。
其中，近紫外激发白光LED技术以其独特的光色调控优势备受关注。
荧光粉作为实现白光LED的核心材料，其性能的优劣直接影响到LED的发光质量。
因此，本论文针对近紫外激发白光LED 用荧光粉的制备方法和发光性能进行了深入的研究。
二、实验部分1. 材料与方法（1）原料：实验主要材料包括氧化物、氢氧化物等化学原料，其来源、规格等信息已在文献中列出。
（2）仪器与设备：所使用的主要设备有高温炉、粉碎机、离心机、紫外-可见光谱仪等。
（3）荧光粉的制备：采用溶胶-凝胶法或共沉淀法制备荧光粉，详细过程如下所述。
2. 实验步骤（1）将原料按照一定比例混合并加入适量的溶剂，进行溶解和混合；（2）在一定的温度和压力条件下进行反应，形成凝胶或沉淀；（3）将凝胶或沉淀进行干燥、粉碎、煅烧等处理，得到荧光粉。
三、荧光粉的制备过程及影响因素1. 制备过程荧光粉的制备过程主要分为溶解、反应、干燥、粉碎和煅烧等步骤。
其中，反应过程对荧光粉的性能影响最大，因此需要严格控制反应条件。
2. 影响因素（1）原料配比：原料的配比对荧光粉的组成和性能有很大影响。
通过调整原料配比，可以改变荧光粉的发光颜色和亮度。
（2）反应条件：反应温度、压力和时间等条件对荧光粉的制备过程和性能有很大影响。
过高的温度可能导致荧光粉的结构塌陷，影响其发光性能。
（3）后处理工艺：干燥、粉碎和煅烧等后处理工艺对荧光粉的性能也有一定影响。
这些过程能够提高荧光粉的结晶度和纯度，从而改善其发光性能。
四、发光性能研究1. 发光性能评价方法本实验采用紫外-可见光谱仪对荧光粉的发光性能进行评价，包括发光颜色、亮度、色温等指标。
2. 实验结果与分析（1）不同制备方法对荧光粉发光性能的影响：通过比较溶胶-凝胶法和共沉淀法制备的荧光粉的发光性能，发现共沉淀法制备的荧光粉具有更高的亮度和更好的颜色纯度。
LED特性研究
三、 实验过程及装置
1、实验内容与步骤。
（1）LED 伏安特性的研究
1）按图 5 连接电路，电流表外接。
2）保持量程不变，逐步增加电流
值，直至电流表的示数到达
10mA 为止； 对所有测得的电
图 5 伏安特性测量电路图来自流、电压值拟合。3）减小电流表的量程，测量小电流时 LED 的伏安特性。
4）换用电流表内接法重新测量白光 LED 的伏安特性。
������������ = ℎ������/������������ ,
（4）
图 4 LED 相对光强与波长的关系
式中������������为 LED 材料的禁带宽度[4]。 在谱线两侧存在发光强度等于峰值一半的两个点，这两点之间的宽度∆λ叫做 光谱半宽度，也称为线宽。它表示 LED 光谱的纯度。
虽然二极管电流方程的普遍形式为（1）式，但是（1）式并未反映出测量过
程中二极管内部一些因素的影响,如耗尽层复合电流、表面漏电流及二极管体电
阻等。更符合实际情况的二极管电流方程的形式应为：
������
=
������������
������������ (������ ������������������
U (mW) 图 15 d=73.2mm 时 η~UI 曲线
用公式 =
对 P~I 特性直线拟合，得到拟合函数：
P = (1
1 ) −(
),
(10)
拟合系数 2 =
,拟合关系较好。由图 13 可知，d=73.2mm 时 LED 的
效率最大值为 0.448%，对应的电功率 P=13.6mW。
3、LED光强空间分布 。
P－I 特性：即 LED 轴向光强与正向注入电流的关系特性。LED 光强的测量是
文献综述
双蓝光波长激发LED白光光源及特性研究文献综述一、概述作为第四代照明光源，白光发光二极管(LED)因高效节能、绿色环保和超长寿命等优点，被视为最具发展前景的新一代照明技术。
此外，因具有色彩还原性好、功耗低、长寿命等优势，白光LED在液晶显示背光源领域的市场份额近年来迅速增长。
1997年，日亚公司率先采用GaN芯片(蓝光)+Y3Al5O12:Ce3+黄色荧光粉获得白光，此后白光LED技术得到飞速发展。
在2011年5月，Cree公司功率型白光LED的实验室光效历史性地达到传统照明技术不可企及的231lm/w。
从技术、性能和成本等综合因素考虑，蓝光LED芯片加黄色荧光粉因技术成熟度高、成本相对较低，仍是白光LED产生的主流方式[1]。
世界上很多国家纷纷拟定了自己的LED发展战略和照明工程计划，美国计划在2010年实现一半以上的照明使用LED。
总而言之，LED是一种新型、无污染的绿色光源，备受人们的青睐。
鉴于白炽灯正在退出照明的舞台，白光LED将成为未来照明市场的主力军[2]。
蓝光LED的研制成功，解决了一直困扰固体发光领域缺少短波段光的问题，为白光显示开辟了新的途径，并大大丰富了显示器件的门类。
迄今为止，白光LED技术主要有：①蓝色LED＋黄色荧光粉，主要利用蓝光LED芯片的蓝光激发掺铈的钇铝石榴石(YAG:Ce)荧光粉发出黄光并混色，由日亚公司于1996年提出，其光输出取决于芯片与荧光粉的发光，这种LED已推向市场，但有待进一步提高光强与光效；②紫光LED＋三基色荧光粉，主要受紫光(380～425nm)LED材料的制约，由于波长短、材料制备难度大，开发成本较高，尚处在研发阶段；③通过三种不同波长(蓝色、绿色、红色)的LED进行混色，优化各种色彩组合比例，亦可获得光输出较大且显色指数好的白光[3]。
荧光粉主要由基质、激活剂组成。
有时还需要掺入起能量传递作用的敏化剂。
荧光粉中的主体化合物即为基质，掺入的少量杂质离子即为激活剂（也称作激活离子），其中基质一般不发光或者发光很弱，而激活剂的掺入可以与基质晶格周围的离子或者晶格缺陷形成发光中心，起到发光作用。
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9 可靠性
LED 的可靠性包括静电敏感度特性、寿命、环境特性等。 静电敏感度特性是指 LED 能承受的静电放电电压。某些 LED 由于电阻率较高，且 正负电极距离很短，若两端的静电电荷累积到一定值时，这一静电电压会击穿 PN 结， 严重时可将 PN 结击穿导致 LED 失效，因此必须对 LED 的静电敏感度特性进行测试， 获得 LED 的静电放电故障临界电压。目前一般采用人体模式、机器模式、器件充电模 式来模拟现实生活中的静电放电现象。 为了观察 LED 在长期连续使用情况下光性能的变化规律，需要对 LED 进行抽样试 验，通过长期观察和统计获得 LED 寿命参数。 对于 LED 环境特性的试验往往采用模拟 LED 在应用中遇到的各类自然侵袭，一般 有：高低温冲击试验、湿度循环试验、潮湿试验、盐雾试验、沙尘试验、辐照试验、振 动和冲击试验、跌落试验、离心加速度试验等。
7 颜色特性
LED 的颜色特性主要包括色品坐标、主波长、色纯度、色温及显色性等，LED 的 颜色特性对白光 LED 尤为重要。 现有的颜色特性测试方法有分光光度法和积分法。如 图 5 所示：分光光度法是通过单色仪分光测得 LED 光谱功率分布，之后利用色度加权 函数积分获得对应色度参数；积分法是利用特定滤色片配合光电探测器直接测得色度参 数；分光光度法的准确性要大大高于积分法。
2 LED 主要技术参数
LED 主要技术参数包括电学参数、光度学参数、色度学参数、热学参数、静电耐受 性等。
LED 的 PN 结电特性，决定了 LED 在照明应用中区别于传统光源的电气特性，即单向 非线性导电特性、低电压驱动以及对静电敏感等特点。目前主要的测量参数包括正向驱 动电流、正向压降、反向漏电流、反向击穿电压和静电敏感度等。
中国光学光电子行业协会光电器件专业分会根据国内及行业内部的实际情况，初 步制定了行业标准"发光二极管测试方法"，2002 年起在行业内部试行。本文叙述了与 发光二极管测试有关的术语和定义,在此基础上,详细介绍了测试方法和测试装置的要 求,以期收到抛砖引玉之效果。
半导体发光二极管是一种重要的光电子器件,它在科学研究和工农业生产中均有 非常广泛的应用.发光二极管虽小,但要准确测量它的各项光和辐射参数并非一件易事. 目前在世界范围内的测试比对还有较大的差异.鉴于此,CIE(国际照明委员会)TC2-34 小组对此进行了研究,所提出的技术报告形成了 CIE127-1997 文件。
对于脉冲的测量，电流源应该提供所要求的幅度、宽度和重复率的电流脉冲。探测 器上升时间相对于脉冲宽度应该足够小，系统应该是一个峰值测量器。
被测 LED 器件按规定的形式定位，给被测器件加上规定的电流，在光度测量系统 测量平均 LED 光强。 5 光通量和光效
有两种方法可以用于光通量的测试，积分球法和变角光度计法。变角光度计法是 测试光通量的最精确的方法，但由于其耗时较长，所以一般采用积分球法测试光通量。 如图 4 所示，现有的积分球法测 LED 光通量中有两种测试结构，一种是将被测 LED 放置在球心，另外一种是放在球壁。
1 LED 发光机理
LED 是 P 型与 N 型结合的半导体，但是为什么会发光呢？首先通过 pn 结的能量图（见
图 1）加以说明。
n型
形成结 p型
形成结
传
到 带
-
正向电压
+
VD
禁
带
自由电子
热，光
空穴（孔）
图1半导体能量带模型
图 1 PN 结的能量图
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在原子核周围有事电子能够存在两个能量带，即电子不能自由移动的“电子带”和 电子可动的“传到带”。从电子的角度看，低能量的带为价电子带，高的为传到带。N 型半导体的传导带中电子是可动的，p 型半导体传到带中没有电子，取而代之的是价电 子带上无电子的空穴（或称为孔）。因此在传导带和价电子之间带之间，存在既没有电 子也没有空穴的禁带。简而言之，高能量传导带中的电子落到价电子带与空穴相遇湮灭 后，其产生的能量就会以光和热的形式散发出来。
最近，在大街上经常能看到新光源。例如：在建筑物外墙上的大型电视屏幕，再仔 细观察，还可以看到像鱼子一样的颗粒状交通信号灯，还有给夜晚增加了丰富多彩的照 明灯，这些都使用了 LED.
在街上经常看到信号灯，若用以前使用 60W 的白炽灯相比，采用 LED 只有其 1/3~1/10 的耗电量。LED 实际上是在发光芯片上覆盖了一个透明环氧树脂罩的光源。发 光部分使用一种被称作半导体的材料。半导体位居能够导电的到体育部能够导电的半导 体之间，也用于半导体管、IC 等方面。当电流通过正极（空穴）的 P 型半导体与负极 （空穴）的 N 型半导体后，在正极与负极交界面上边发光。相对于白炽灯需要通过电加 热灯丝发光，而 LED 则是直接讲点转换成光，因此能量转换效率非常高。
等。 4.1 法向光强 I0 的测定
I0 的测试方法如图 3 所示：
v022~ DNG
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图 3 法向光强 I0 的测试框图
D 为被测 LED 器件；G 为电流源；PD 包括面积为 A 的光栏 D1 的光度探测器；D２ D３消除散光光，D２D３不应限制探测立体角，ｄ为被测 LED 器件分光栏 D１之间的距离。 必须调整 LED 器件，使它的机械轴通过探测孔径的中心。测量距离应按 CLE 推荐的标 准条件。
黄 河 科 技 学 院 毕 业 论 文 (文 献 综 述 )
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LED 发光特性研究
摘要
本文系统地介绍了 LED 照明技术参数以及测试有关的术语和定义,在此基础上,详 细介绍了测试方法和测试要求。在照明领域，LED 发光产品的应用正吸引着世人的目 光，LED 作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入 以 LED 为代表的新型照明时代。LED 被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、 环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普 通照明、道路照明和城市夜景等领域。
图 5 LED 颜色特性测试方法
8 热学特性
LED 的热学特性主要指热阻和结温。热阻是指沿热流通道上的温度差与通道上耗散 的功率之比。结温是指 LED 的 PN 结温度。LED 的热阻和结温是影响 LED 光电性能的 重要因素。
现有的对 LED 结温的测试一般有两种方法：一种是采用红外测温显微镜或微型热 偶测得 LED 芯片表面的温度并视其为 LED 的结温，但是准确度不够；另外一种是利用 确定电流下的正向偏压与结温之间反比变化的关系来判定 LED 的结温，这种方法较复 杂。
式中，F、η1 分别为器件的总光通量和照明效率；I、V 分别为偏执电流与电压。
3.1.3 量子效率
量子效率是注入载流子符合产生；量子的效率。由于内吸收和外反射的原因，产生
的光量子不能全部射出。因此，量子效率又分为内量子效率ηi 和外量子效率ηe,而ηe 除包括ηi 外还包括注入效率ηj 和光出射效率ηu(又称光学效率)。这些效率之间具有 如下关系：
反向电流 IR 是指给定反向电压下流过器件的反向电流值。测量时，采用一电压为 给定值的稳压源加于器件两端，并在器间串联一个低内阻微安表，即可直接读取反向电 流。 （3） 正向电压
正向电压 VF 是指定正向电流下器件两端的正向压值。所取的正向电流一般均较大。
4 光学参数 发光二极管的光度学参数包括法向光强 I0、平均 LED 强度、光强分布、总光通量
LED 的光学性能主要涉及到光谱、光度和色度等方面的性能要求。 照明用 LED 发光效率和功率的提高是当前 LED 产业发展的关键问题之一，与此同时， LED 的 PN 结温度及壳体散热问题显得尤为重要，一般用热阻、壳体温度、结温等参数表 示。
3 放光二极管的测试
3.1 发光效率的测试
发光二极管的性能参数主要是发光效率，而发光效率是由测得电学参数和光度学参 数计算得到的，所以，首先来介绍发光器件的效率。
（1）外量子效率
ηe=ηjηiηu
半导体发光是一个注入电子产生光子的过程，我们把发出的光子书与注入电子数之
比定义为外量子效率。设 ne 和 nq 分别为单位时间内注入的电子书和器件发出的光子数， 则外量子效率ηe 可表示为
ηe=nq/ne 若这时器件的输出辐射功率 p=nqhv,注入的电功率 Pe=IV=ηeqV,则上式可以写成：
国家标准的制定总结了现有 LED 的测试方法，将其中的科学适用的方法升级为标 准测试方法，很好地消除了各界在 LED 测试领域存在的分歧，也使测试结果更加真实 地反映我国 LED 产业的整体水平。但是鉴于 LED 技术还在处于不断地发展之中，国家 标准的制定并不是一劳永逸的，应当时刻将最新最合适的测试技术引入标准之中。
关键词：LED照明技术参数，参数测试，可靠性
黄河科技学院毕业论文（文献ED 应该仅应用于发射可见光的二极管；发射近红外辐射的二极管 叫红外发光二极管（IRED,Infrared Emitting Diode）；发射峰值波长在可见光短波限 附近，由部份紫外辐射的二极管称为紫外发光二极管；但是习惯上把上述三种半导体二 极管统称为发光二极管。
图 2 伏安特性显示电路
（1） 反向击穿电压 反向击穿电压 VB 是表示器件反向耐压高低系数，通常是指一定漏电留下器件两端的
反向压值。漏电流大小的标准也各有不同。 测量 VB 时可以采用一恒流源，注入一规定的反向电流，再用一高输入阻抗的电压表
并接在器件两端，这时测得的电压就是 VB。 （2） 反向电流
10 国家标准的制定
总结以上测试方法，半导体发光二极管测试方法国家标准对 LED 电特性、光学特 性、热学特性、静电特性及寿命测试都作了相应的规定。
对于电特性测试，标准分别规定了 LED 正向电压、反向电压、反向电流的测试框 图；对于光通量测试，标准规定采用 2π立体角测试结构；对于光强测试，标准引用了 CIE-127 的推荐条件；此外，对光谱测试、热学特性测试、静电放电敏感度测试、寿命 测试等都作了明确的规定。