led、led顯示屏的發(fā)展歷史、發(fā)展意義及前景畢業(yè)論文-文庫吧
2025-04-16 13:07 本頁面
【正文】 though more and more people are using LED lighting for office furniture, decoration, signs, even street lamp uses, but technically, LED in the photoelectric conversion efficiency (the ratio of effective illumination electricity) remains below the fluorescent lamp model, is the country after the development of civilian39。s whereabouts! 安徽蚌埠機電技師學院應(yīng)用電子 技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)論文 第 3 頁 共 12 頁 1 LED 概述 50 年前人們已經(jīng)了解半導體材料可產(chǎn)生光線的基本知識，第一個商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 LED 是英文 light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護內(nèi)部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好。 發(fā)光二極管的核心部分是由 P 型半導體和 N 型半導體組成的晶片，在 P 型半導體和 N 型半導體之間有一個過渡層，稱為 PN 結(jié)。在某些半導體材料的 PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 PN 結(jié)施加反向電壓時，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。 當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從 LED 陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外 線 到紅外 線 不同顏色的光線，光的強弱與電流有關(guān)。 最初 LED 用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的 LED 在交通信號燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。以 12 英寸的紅色交通信號燈為例，在美國本來是采用長壽命、低光效的 140 瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生 2020 流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后， 光 損失 90%，只剩下 200流明的紅光。而在新設(shè)計的燈中， Lumileds 公司采用了 18 個紅色 LED 光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電 14 瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。 汽車信號燈也是 LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。 對于一般照明而言，人們更需要白色的光源。 1998 年白光的 LED 開發(fā)成功。這種 LED 是將 GaN 芯片和釔鋁石榴石（ YAG）封裝在一起做成。 GaN 芯片發(fā)藍光（ λp=465nm， Wd=30nm），高溫燒結(jié)制成的含 Ce3+的 YAG 熒光粉受此藍光激發(fā)后發(fā)出黃色光射，峰值 550nm。藍光 LED 基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有 YAG 的樹脂薄層，約 200500nm。 LED 基片發(fā)出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光?，F(xiàn)在，對于InGaN/YAG白色 LED，通過改變 YAG熒光粉的化學組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫 350010000K 的各色白光。這種通過藍光 LED 得到白光的方法，構(gòu)造簡單、成本低廉、技術(shù)成熟度高，因此運用最多。 上個世紀 60 年代，科技工作者 利用半導體 PN 結(jié)發(fā)光的原理，研制成了 LED 發(fā)光二極管。當時研制的LED，所用的材料是 GaASP，其發(fā)光顏色為紅色。經(jīng)過近 30 年的發(fā)展，現(xiàn)在大家十分熟悉的 LED，已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍等多種色光。然而照明需用的白色光 LED 僅在近年才發(fā)展起來 。 安徽蚌埠機電技師學院應(yīng)用電子 技術(shù)專業(yè) 畢業(yè)論文 第 4 頁 共 12 頁 LED 發(fā)展歷史介紹 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；更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng)，研究被摒棄了。 二十年代晚期 Bernhard Gudden 和 Robert Wichard 在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的地黃磷發(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)用和廣泛的認識，最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個術(shù)語。二十世紀 50 年代，英國科學家在電致發(fā)光的實驗中使用半導體砷化鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的 LED,并于 60 年代面世。據(jù)說在早期的試驗中， LED 需要放置在液化氮里，更需要進一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。 到 60 年代末，在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個可見的 紅光 LED。磷化鎵的改變使得 LED 更高效、發(fā)出的紅光更亮，甚至產(chǎn)生出橙色的光。 到 70 年代中期，磷化鎵被使用作為發(fā)光光源，隨后就發(fā)出灰白綠光。 LED 采用雙層磷化鎵蕊片（一個紅色另一個是綠色）能夠發(fā)出黃色光。就在此時，俄國科學家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的 LED。盡管它不如歐洲的 LED 高效。但在 70 年代末，它能發(fā)出純綠色的光。 80 年代早期到中期對砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的 LED 的誕生，先是紅色，接著就是黃色，最后為綠色。到 20 世紀 90 年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的 LED。第一個有
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