LED发展史
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最 初 LE D用 作 仪 器 仪 表 的 指 示 光 源 ,后 来 各 种 光 色 的 LE D在 交 通 信 号 灯 和 大 面 积 显 示 屏 中 得 到 了 广 泛 应 用 ,产 生 了 很 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 以 12 英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命、低光效的 140 瓦白炽灯作为光源,它产生 2000 流明的白光。经红色滤光片后,光 损失 90%,只剩下 200 流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了 18 个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电 14 瓦,即可产生 同样的光效。 汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。
LED 光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,D 特点
LED 的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。 体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。 耗电量低 LED 耗电非常低,一般来说 LED 的工作电压是 2-3.6V。工作电流是 0.02-0.03A。这就是说:它消耗的电不超过 0.1W。 使用寿命长
在恰当的电流和电压下,LED 的使用寿命可达 10 万小时。 高亮度、低热量 比 HID 或白炽灯更少的热辐射。 环保 LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。 坚固耐用 LED 是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得 LED 可以说是不易损坏的。 可控性强 可以实现各种颜色的变化。
对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998 年白光的 LED 开发成功。这种 LED 是将 GaN 芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。 GaN 芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含 Ce3+的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射,峰值 550nm。蓝光 LED 基片 安装在碗形反射腔中,覆盖以混有 YAG 的树脂薄层,约 200-500nm。 LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄 光混合,可以得到得白光。现在,对于 InGaN/YAG 白色 LED,通过改变 YAG 荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温 3500-10000K 的各色白光。这种通过蓝光 LED 得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为P-N结。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结施加反向电压时, 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。 当它处于正向工作状态时(即两端加上 正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
编辑本段LED分类
1、 按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯 片。 根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种 类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 2. 按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为 φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、 φ10mm 及 φ20mm 等。国外通常把 φ3mm 的发光二极管记作 T-1;把 φ5mm 的记作 T-1(3/4);把 φ4.4mm 的记作 T-1(1/4)。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。 从发光强度角分布图来分有三类: (1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为 5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明 光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。 (2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为 20°~45°。 (3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为 45°~90°或更大,散射剂的量较大。 3. 按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。 4. 按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的 LED(发光强度 100mcd);把发光强度在 10~100mcd 间的叫高亮度发光二极管。一般 LED 的工作 电流在十几 mA 至几十 mA,而低电流 LED 的工作电流在 2mA 以下(亮度与普通发光管相同)。 除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。 晶片,什么是 led 晶片? 一、LED 晶片的作用: LED 晶片为 LED 的主要原材料,LED 主要依靠晶片来发光。 二、LED 晶片的组成 主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。 三、LED 晶片的分类 1、按发光亮度分: A、一般亮度:R﹑H﹑G﹑Y﹑E 等 B、高亮度:VG﹑VY﹑SR 等
编辑本段白光LED
上个世纪 60 年代,科技工作者利用半导体 PN 结发光的原理,研制成了 LED 发光二极管。当时研制的 LED,所用的材料是 GaASP,其发光 颜色为红色。经过近30年的发展,现在大家十分熟悉的 LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光 LED 仅在近年 才发展起来,这里向读者介绍有关照明用白光 LED。
1、可见光的光谱和 LED 白光的关系。 众所周之,可见光光谱的波长范围为 380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自 是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为 565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的,因为白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合 光,正如太阳光是由七种单色光合成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见,要使LED发出白光,它的光谱 特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED,在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光, 至 少 需 两 种 光 的 混 合 ,即 二 波 长 发 光( 蓝 色 光 + 黄 色 光 )或 三 波 长 发 光( 蓝 色 光 + 绿 色 光 + 红 色 光 )的 模 式 。上 述 两 种 模 式 的 白 光 ,都 需 要 蓝 色 光 , 所 以 摄 取 蓝 色 光 已 成 为 制 造 白 光 的 关 键 技 术 ,即 当 前 各 大 LE D制 造 公 司 追 逐 的 “ 蓝 光 技 术 ”。目 前 国 际 上 掌 握 “ 蓝 光 技 术 ”的 厂 商 仅 有 少 数 几 家 ,比 如 日 本的日亚化学、日本的丰田合成、美国的CREE、德国的欧司朗等,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。 2、 白光 LED 的工艺结构和白色光源。 对于一般照明,在工艺结构上,白光 LED 通常采用两种方法形成。第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光;第二种是多种单色光混合 方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法产生白光的系统如图 1 所示,图中 LEDGaM 芯片发蓝光(λp=465NM),它和 YAG(钇 铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光,结果,蓝光和黄光混合形成白光(构成 LED 的结构如图 2 所示)。第二种方 法采用不同色光的芯片封装在一起,通过各色光混合而产生白光。 3、白光 LED 照明新光源的应用前景。 为了说明白光 LED 的特点,先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯,其光效为 12~24 流明/瓦;荧光灯和 HID 灯的光效为 50~ 120 流明/瓦。对白光 LED:在 1998 年,白光 LED 的光效只有 5 流明/瓦,到了 1999 年已达到 15 流明/瓦,这一指标与一般家用白炽灯相近,而 在 2000 年时,白光 LED 的光效已达 25 流明/瓦,这一指标与卤钨灯相近。有公司预测,到 2005 年,LED 的光效可达 50 流明/瓦,如凯帝光电科 技()生产的1W白灯就已经达到 60 流明/瓦,到 2015 年时,LED 的光效可望达到 150~200 流明/瓦。那时的白光 LED 的 工作电流就可达安培级。由此可见开发白光 LED 作家用照明光源,将成可能的现实。 普 通 照 明 用 的 白 炽 灯 和 卤 钨 灯 虽 价 格 便 宜 ,但 光 效 低( 灯 的 热 效 应 白 白 耗 电 ),寿 命 短 ,维 护 工 作 量 大 ,但 若 用 白 光 LE D作 照 明 ,不 仅 光 效 高 , 而且寿命长(连续工作时间 100000 小时以上),几乎无需维护。目前,德国Hella公司利用白光LED开发了飞机阅读灯;澳大利亚首都堪培拉的一 条街道已用了白光LED作路灯照明;我国的城市交通管理灯也正用白光LED取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来,白光LED定会进入 家庭取代现有的照明灯。
LED 历史
50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于 1960 年。LED 是英文 light emitting diode(发光二极管) 的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,即固体封装,所以能起到保护内部芯 线的作用,所以 LED 的抗震性能好。
C、超高亮度:UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE 等 D、不可见光(红外线):R﹑SIR﹑VIR﹑HIR E、红外线接收管:PT F、光电管:PD 2、按组成元素分: A、二元晶片(磷﹑镓):H﹑G 等 B、三元晶片(磷﹑镓﹑砷):SR﹑HR﹑UR 等 C、四元晶片(磷﹑铝﹑镓﹑铟):SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG 四、LED 晶片特性表(详见下表介绍) LED 晶片型号发光颜色组成元素波长(nm)晶片型号发光颜色组成元素波长(nm) SBI 蓝色 lnGaN/sic 430 HY 超亮黄色 AlGalnP 595 SBK 较亮蓝色 lnGaN/sic 468 SE 高亮桔色 GaAsP/GaP 610 DBK 较亮蓝色 GaunN/Gan 470 HE 超亮桔色 AlGalnP 620 SGL 青绿色 lnGaN/sic 502 UE 最亮桔色 AlGalnP 620 DGL 较亮青绿色 LnGaN/GaN 505 URF 最亮红色 AlGalnP 630 DGM 较亮青绿色 lnGaN 523 E 桔色 GaAsP/GaP635 PG 纯绿 GaP 555 R 红色 GAaAsP 655 SG 标准绿 GaP 560 SR 较亮红色 GaA/AS 660 G 绿色 GaP 565 HR 超亮红色 GaAlAs 660 VG 较亮绿色 GaP 565 UR 最亮红色 GaAlAs 660 UG 最亮绿色 AIGalnP 574 H 高红 GaP 697 Y 黄色 GaAsP/GaP585 HIR 红外线 GaAlAs 850 VY 较亮黄色 GaAsP/GaP 585 SIR 红外线 GaAlAs 880 UYS 最亮黄色 AlGalnP 587 VIR 红外线 GaAlAs 940 UY 最亮黄色 AlGalnP 595 IR 红外线 GaAs 940 五、注意事项及其它 1、LED晶片厂商名称:A、光磊(ED) B、国联(FPD)C、鼎元(TK)D、华上(AOC)E、汉光(HL) F、AXT G、广稼 2、LED 晶片在生产使用过程中需注意静电防护。 六、补充 LED 显示屏(LED panel):LED 就是 light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称 LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显 示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED 显示屏分为图文显示屏和视频显示屏,均由 LED 矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;视频显示屏采用 微型计算机进行控制,图文、图像并茂,以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息,还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD 节目以 及现场实况。LED 显示屏显示画面色彩鲜艳,立体感强,静如油画,动如电影,广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市 场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 它的优点:亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。 七、MOCVD 市场调研情况 目前-- MOCVD 设备制造商主要有两家: 1.德国 AIXTRON 公司(英国 THOMAS SWAN 公司已被 AIXTRON 公司收购) 累计销售 1000 台 2007 年 4 月 24 日,AIXTRON 与台湾璨圆光电(Formosa Epitaxy)宣布 AIXTRON 的第一千台 CCS MOCVD(30x2 英寸)在璨圆的工厂内落户,壮 大了璨圆已有的 AIXTRON 设备阵容(包括几台 AIX 2400/2600G3 HT) 最新型号:AIX 2800G4-R AlGaInP MOCVD 2.美国 VEECO 公司(并购美国 EMCORE 公司)。 其中 AIXTRON 公司(含 THOMAS SWAN 公司)大约占 60-70%的国际市场份额,而 VEECO 公司占 30-40%。 其他厂家主要包括日本的 NIPPON Sanso 和 Nissin Electric 等,其市场基本限于日本国内。如,日本日亚公司和丰田合成等公司生产的 GaN-MOCVD 设备不在市场上销售,仅供自用;而日本 SANSO 公司生产的 GaN-MOCVD 设备性能优良,但仅限日本市场销售。从设备性能上来 讲,日亚公司设备生产的材料质量和器件性能,要远优于 AIXTRON 和 EMCORE 的设备。按生产能力计算,GaN-MOCVD 设备在全球市场的主要 分布为:中国台湾地区 48%,美国 15%,日本 15%,韩国 11%,中国大陆 7%,欧盟 4%。 PS:第一家做出 MOCVD 的是英国 Thomas Swan 公司 PS:中村修二使用日本 SANSO 的 MOCVD 机台研究出蓝光 目前中村修二在美国 CREE 公司
LED 概述
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的 一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体, 在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过 导 线 作 用 于 这 个 晶 片 的 时 候 ,电 子 就 会 被 推 向 P 区 ,在 P区 里 电 子 跟 空 穴 复 合 ,然 后 就 会 以 光 子 的 形 式 发 出 能 量 ,这 就 是 LE D发 光 的 原 理 。而 光 的 波 长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
LED 光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点,虽然价格较现有照明器材昂贵,D 特点
LED 的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。 体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。 耗电量低 LED 耗电非常低,一般来说 LED 的工作电压是 2-3.6V。工作电流是 0.02-0.03A。这就是说:它消耗的电不超过 0.1W。 使用寿命长
在恰当的电流和电压下,LED 的使用寿命可达 10 万小时。 高亮度、低热量 比 HID 或白炽灯更少的热辐射。 环保 LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。 坚固耐用 LED 是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得 LED 可以说是不易损坏的。 可控性强 可以实现各种颜色的变化。
对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。1998 年白光的 LED 开发成功。这种 LED 是将 GaN 芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。 GaN 芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含 Ce3+的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射,峰值 550nm。蓝光 LED 基片 安装在碗形反射腔中,覆盖以混有 YAG 的树脂薄层,约 200-500nm。 LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄 光混合,可以得到得白光。现在,对于 InGaN/YAG 白色 LED,通过改变 YAG 荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温 3500-10000K 的各色白光。这种通过蓝光 LED 得到白光的方法,构造简单、成本低廉、技术成熟度高,因此运用最多。
发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为P-N结。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结施加反向电压时, 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。 当它处于正向工作状态时(即两端加上 正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
编辑本段LED分类
1、 按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯 片。 根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种 类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 2. 按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为 φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、 φ10mm 及 φ20mm 等。国外通常把 φ3mm 的发光二极管记作 T-1;把 φ5mm 的记作 T-1(3/4);把 φ4.4mm 的记作 T-1(1/4)。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。 从发光强度角分布图来分有三类: (1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为 5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明 光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。 (2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为 20°~45°。 (3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为 45°~90°或更大,散射剂的量较大。 3. 按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。 4. 按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的 LED(发光强度 100mcd);把发光强度在 10~100mcd 间的叫高亮度发光二极管。一般 LED 的工作 电流在十几 mA 至几十 mA,而低电流 LED 的工作电流在 2mA 以下(亮度与普通发光管相同)。 除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。 晶片,什么是 led 晶片? 一、LED 晶片的作用: LED 晶片为 LED 的主要原材料,LED 主要依靠晶片来发光。 二、LED 晶片的组成 主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。 三、LED 晶片的分类 1、按发光亮度分: A、一般亮度:R﹑H﹑G﹑Y﹑E 等 B、高亮度:VG﹑VY﹑SR 等
编辑本段白光LED
上个世纪 60 年代,科技工作者利用半导体 PN 结发光的原理,研制成了 LED 发光二极管。当时研制的 LED,所用的材料是 GaASP,其发光 颜色为红色。经过近30年的发展,现在大家十分熟悉的 LED,已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。然而照明需用的白色光 LED 仅在近年 才发展起来,这里向读者介绍有关照明用白光 LED。
1、可见光的光谱和 LED 白光的关系。 众所周之,可见光光谱的波长范围为 380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都各自 是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为 565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的,因为白光不是单色光,而是由多种单色光合成的复合 光,正如太阳光是由七种单色光合成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见,要使LED发出白光,它的光谱 特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED,在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究,人眼睛所能见的白光, 至 少 需 两 种 光 的 混 合 ,即 二 波 长 发 光( 蓝 色 光 + 黄 色 光 )或 三 波 长 发 光( 蓝 色 光 + 绿 色 光 + 红 色 光 )的 模 式 。上 述 两 种 模 式 的 白 光 ,都 需 要 蓝 色 光 , 所 以 摄 取 蓝 色 光 已 成 为 制 造 白 光 的 关 键 技 术 ,即 当 前 各 大 LE D制 造 公 司 追 逐 的 “ 蓝 光 技 术 ”。目 前 国 际 上 掌 握 “ 蓝 光 技 术 ”的 厂 商 仅 有 少 数 几 家 ,比 如 日 本的日亚化学、日本的丰田合成、美国的CREE、德国的欧司朗等,所以白光LED的推广应用,尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。 2、 白光 LED 的工艺结构和白色光源。 对于一般照明,在工艺结构上,白光 LED 通常采用两种方法形成。第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光;第二种是多种单色光混合 方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法产生白光的系统如图 1 所示,图中 LEDGaM 芯片发蓝光(λp=465NM),它和 YAG(钇 铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激发后发出黄色光,结果,蓝光和黄光混合形成白光(构成 LED 的结构如图 2 所示)。第二种方 法采用不同色光的芯片封装在一起,通过各色光混合而产生白光。 3、白光 LED 照明新光源的应用前景。 为了说明白光 LED 的特点,先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯,其光效为 12~24 流明/瓦;荧光灯和 HID 灯的光效为 50~ 120 流明/瓦。对白光 LED:在 1998 年,白光 LED 的光效只有 5 流明/瓦,到了 1999 年已达到 15 流明/瓦,这一指标与一般家用白炽灯相近,而 在 2000 年时,白光 LED 的光效已达 25 流明/瓦,这一指标与卤钨灯相近。有公司预测,到 2005 年,LED 的光效可达 50 流明/瓦,如凯帝光电科 技()生产的1W白灯就已经达到 60 流明/瓦,到 2015 年时,LED 的光效可望达到 150~200 流明/瓦。那时的白光 LED 的 工作电流就可达安培级。由此可见开发白光 LED 作家用照明光源,将成可能的现实。 普 通 照 明 用 的 白 炽 灯 和 卤 钨 灯 虽 价 格 便 宜 ,但 光 效 低( 灯 的 热 效 应 白 白 耗 电 ),寿 命 短 ,维 护 工 作 量 大 ,但 若 用 白 光 LE D作 照 明 ,不 仅 光 效 高 , 而且寿命长(连续工作时间 100000 小时以上),几乎无需维护。目前,德国Hella公司利用白光LED开发了飞机阅读灯;澳大利亚首都堪培拉的一 条街道已用了白光LED作路灯照明;我国的城市交通管理灯也正用白光LED取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来,白光LED定会进入 家庭取代现有的照明灯。
LED 历史
50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于 1960 年。LED 是英文 light emitting diode(发光二极管) 的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,即固体封装,所以能起到保护内部芯 线的作用,所以 LED 的抗震性能好。
C、超高亮度:UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE 等 D、不可见光(红外线):R﹑SIR﹑VIR﹑HIR E、红外线接收管:PT F、光电管:PD 2、按组成元素分: A、二元晶片(磷﹑镓):H﹑G 等 B、三元晶片(磷﹑镓﹑砷):SR﹑HR﹑UR 等 C、四元晶片(磷﹑铝﹑镓﹑铟):SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG 四、LED 晶片特性表(详见下表介绍) LED 晶片型号发光颜色组成元素波长(nm)晶片型号发光颜色组成元素波长(nm) SBI 蓝色 lnGaN/sic 430 HY 超亮黄色 AlGalnP 595 SBK 较亮蓝色 lnGaN/sic 468 SE 高亮桔色 GaAsP/GaP 610 DBK 较亮蓝色 GaunN/Gan 470 HE 超亮桔色 AlGalnP 620 SGL 青绿色 lnGaN/sic 502 UE 最亮桔色 AlGalnP 620 DGL 较亮青绿色 LnGaN/GaN 505 URF 最亮红色 AlGalnP 630 DGM 较亮青绿色 lnGaN 523 E 桔色 GaAsP/GaP635 PG 纯绿 GaP 555 R 红色 GAaAsP 655 SG 标准绿 GaP 560 SR 较亮红色 GaA/AS 660 G 绿色 GaP 565 HR 超亮红色 GaAlAs 660 VG 较亮绿色 GaP 565 UR 最亮红色 GaAlAs 660 UG 最亮绿色 AIGalnP 574 H 高红 GaP 697 Y 黄色 GaAsP/GaP585 HIR 红外线 GaAlAs 850 VY 较亮黄色 GaAsP/GaP 585 SIR 红外线 GaAlAs 880 UYS 最亮黄色 AlGalnP 587 VIR 红外线 GaAlAs 940 UY 最亮黄色 AlGalnP 595 IR 红外线 GaAs 940 五、注意事项及其它 1、LED晶片厂商名称:A、光磊(ED) B、国联(FPD)C、鼎元(TK)D、华上(AOC)E、汉光(HL) F、AXT G、广稼 2、LED 晶片在生产使用过程中需注意静电防护。 六、补充 LED 显示屏(LED panel):LED 就是 light emitting diode ,发光二极管的英文缩写,简称 LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显 示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED 显示屏分为图文显示屏和视频显示屏,均由 LED 矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;视频显示屏采用 微型计算机进行控制,图文、图像并茂,以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息,还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD 节目以 及现场实况。LED 显示屏显示画面色彩鲜艳,立体感强,静如油画,动如电影,广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市 场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 它的优点:亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。 七、MOCVD 市场调研情况 目前-- MOCVD 设备制造商主要有两家: 1.德国 AIXTRON 公司(英国 THOMAS SWAN 公司已被 AIXTRON 公司收购) 累计销售 1000 台 2007 年 4 月 24 日,AIXTRON 与台湾璨圆光电(Formosa Epitaxy)宣布 AIXTRON 的第一千台 CCS MOCVD(30x2 英寸)在璨圆的工厂内落户,壮 大了璨圆已有的 AIXTRON 设备阵容(包括几台 AIX 2400/2600G3 HT) 最新型号:AIX 2800G4-R AlGaInP MOCVD 2.美国 VEECO 公司(并购美国 EMCORE 公司)。 其中 AIXTRON 公司(含 THOMAS SWAN 公司)大约占 60-70%的国际市场份额,而 VEECO 公司占 30-40%。 其他厂家主要包括日本的 NIPPON Sanso 和 Nissin Electric 等,其市场基本限于日本国内。如,日本日亚公司和丰田合成等公司生产的 GaN-MOCVD 设备不在市场上销售,仅供自用;而日本 SANSO 公司生产的 GaN-MOCVD 设备性能优良,但仅限日本市场销售。从设备性能上来 讲,日亚公司设备生产的材料质量和器件性能,要远优于 AIXTRON 和 EMCORE 的设备。按生产能力计算,GaN-MOCVD 设备在全球市场的主要 分布为:中国台湾地区 48%,美国 15%,日本 15%,韩国 11%,中国大陆 7%,欧盟 4%。 PS:第一家做出 MOCVD 的是英国 Thomas Swan 公司 PS:中村修二使用日本 SANSO 的 MOCVD 机台研究出蓝光 目前中村修二在美国 CREE 公司
LED 概述
LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的 一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体, 在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过 导 线 作 用 于 这 个 晶 片 的 时 候 ,电 子 就 会 被 推 向 P 区 ,在 P区 里 电 子 跟 空 穴 复 合 ,然 后 就 会 以 光 子 的 形 式 发 出 能 量 ,这 就 是 LE D发 光 的 原 理 。而 光 的 波 长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。