【正文】 LED 需要的正向電壓相對較高。最新的技術(shù)趨勢是將該電壓降低低于 3V。led技術(shù)發(fā)展與分類來源：本站整理 | 點擊： | 錄入時間：2011/5/18LED 發(fā)展史 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，不適合實際應用；更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應，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 出版了一個關于硫化鋅粉末發(fā)射光的報告。隨著電流的應用和廣泛的認識，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。第一個商用 LED 僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光，但迅速應用于感應與光電領域。 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。 第一個有歷史意義的藍光 LED 也出現(xiàn)在 90 年代早期，再一次利用金鋼砂—早期的半導體光源的障礙物。依當今的技術(shù)標準去衡量，它與俄國以前的黃光 LED 一樣源暗淡。 90 年代中期，出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵 LED，隨即又制造出能產(chǎn)生高強度的綠光和藍光銦氮鎵 Led。 超亮度藍光蕊片是白光 LED 的核心，在這個發(fā)光蕊片上抹上熒光磷，然后熒光磷通過吸收來自蕊片上的藍色光源再轉(zhuǎn)化為白光。就是利用這種技術(shù)制造出任何可見顏色的光。今天在 LED 市場上就能看到生產(chǎn)出來的新奇顏色，如淺綠色和粉紅色。 有科學思想的讀者到現(xiàn)在可能會意識到 LED 的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長而曲折的歷史過程。事實上，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。那么 LED 發(fā)展史到低能走多遠，不得而知。也許某天就能開發(fā)出能發(fā) X 射線的 LED。早期的 LED 只能應用于指示燈、早期的計算器顯示屏和數(shù)碼手表。而現(xiàn)在開始出現(xiàn)在超亮度的領域。將會在接下的一段時間繼續(xù)下去。 LED 的分類 常見 LED 的分類 1. 按發(fā)光管發(fā)光顏色分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管不適合做指示燈用。 2. 按發(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為 φ2mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm 及 φ20mm 等。國外通常把 φ3mm的發(fā)光二極管記作 T1；把 φ5mm 的記作 T1（3/4）；把 的記作 T1（1/4）[68]。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強度角分布情況。從發(fā)光強度角分布圖來分有三類： 1)高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5176?！?0176?；蚋。哂泻芨叩闹赶蛐?，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。 2)標準型。通常作指示燈用，其半值角為 20176?！?5176。 3)散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為 45176?！?0176?；蚋?，散射劑的量較大。 3. 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 4. 按發(fā)光強度和工作電流分有普通亮度的 LED（發(fā)光強度小于 10mcd）；超高亮度的 LED（發(fā)光強度大于 100mcd）；把發(fā)光強度在 10～100mcd 間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般 LED 的工作電流在十幾 mA 至幾十 mA，而低電流 LED 的工作電流在 2mA 以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。 白光 LED 介紹 白光LED的合成途徑大體上有 2 條路可以走，第一條是RGB，也就是紅光LED+綠光LED+藍光LED，LED走RGB合成白光的這種辦法主要的問題是綠光的轉(zhuǎn)換效率底，現(xiàn)在紅綠藍LED轉(zhuǎn)換效率分別達到 30%，10%和 25%，白光流明效率可以達到 60lm/w。 通過進一步提高藍綠光 LED 的流明效率，則白光流明效率可達到 200lm/w。由于合成白光所要求的色溫和顯色指數(shù)不同，對合成白光的各色 LED 流明效率有不同的。隨著白光 LED 的深入發(fā)展，人們希望用作照明光源的白光 LED 的光譜、色品坐標、顯色性及相關色溫等均能滿足國際 CIE 和我國的有關標準，否則應認為不合格。我們對相關色溫 8000 4000K 白光 LED的光色特性及其與正向電流的關系進行了總結(jié)。長期以來，低色溫(4000K)、高顯色性的白光 LE D 按照當前主流方案 InGaN 藍色 LED 芯片和 ce“激活的稀土石榴石黃色熒光體組合的方案實現(xiàn)難度大，成為人們攻關的難題。因為黃色熒光體的發(fā)射光譜中缺少紅成份。故目前大多數(shù)報告限于有關 5000K 以上的高色溫白光 LED 的工作。 盡管白光LED已有商品，但缺少低色溫白光LED。5000K以上的高色溫商品，顯色性差，難以滿足市場，目前，由藍色芯片和熒光體組合的低色溫白光LED的報告極少。因此，無論從學術(shù)上研究，還是應用需要，發(fā)展低色溫(4000K)高顯色性白光LED具有重要意義。 第二條路是LED+不同色光熒光粉：第一個方法是用紫外或紫光LED+RGB熒光粉來合成LED，這種工作原理和日光燈是類似的，但是比日光燈的性能要優(yōu)越，其中紫光LED的轉(zhuǎn)換系數(shù)可達80%，各色熒光粉的量子轉(zhuǎn)換效率可以達到90%，還有一個辦法是用藍光LED+紅綠熒光粉，藍光LED效率60%，熒光粉效率70%；還有是藍光LED+黃色熒光粉來構(gòu)成白光。 兩種途徑相比較之下，RGB三色LED合成白光綜合性能好，在高顯色指數(shù)下，流明效率有可能高到200lm/w，要解決的主要技術(shù)難題是提高綠光LED的電光轉(zhuǎn)換效率，目前只有13%左右，同時成本高。 R、G、B 三基色組成 白色是紅綠藍三基色按亮度比例混合而成，當光線中綠色的亮度為69%，紅色的亮度為21％，藍色的亮度為10％時，混色后人眼感覺到的是純白色。但LED 紅綠藍三色的色品坐標因工藝過程等原因無法達到全色譜的效果，而控制原色包括有偏差的原色的亮度得到白色光，稱為配色。當為全彩色LED 顯示屏進行配色前，為了達到最佳亮度和最低的成本，應盡量選擇三原色發(fā)光強度成大致為3:6:1 比例的LED 器件組成像素。白平衡要求三種原色在相同的調(diào)配值下合成的仍舊為純正的白色。 原色、基色： 原色指能合成各種顏色的基本顏色。色光中的原色為紅、綠、藍，色度圖中的三個頂點為理想的原色波長。如果原色有偏差，則可合成顏色的區(qū)域會減小，光譜表中的三角形會縮小，從視覺角度來看，色彩不僅會有偏差，豐富程度減少。 LED 發(fā)出的紅、綠、藍光線根據(jù)其不同波長特性可大致分為紫紅、純紅、橙紅、橙、橙黃、黃、黃綠、純綠、翠綠、藍綠、純藍、藍紫等，橙紅、黃綠、藍紫色較純紅、純綠、純藍價格上便宜很多。三個原色中綠色最為重要，因為綠色占據(jù)了白色中69％的亮度，且處于色彩橫向排列表的中心。因此在權(quán)衡顏色的純度和價格兩者之間的關系時，綠色是著重考慮的對象。 大功率LED封裝結(jié)構(gòu) 隨著半導體材料和封裝工藝的提高,LED的光通量和出光效率逐漸提高, 從而使固體光源成為可能, 已廣泛應用于交通燈、汽車照明、廣告牌等特殊照明領域, 并且逐漸向普通照明領域過渡, 被公認為有望取代白熾燈、熒光燈的第四代光源。 不同應用領域?qū)ED光源提出更高要求, 除了對LED出光效率、光色有不同的要求, 而且對出光角度、光強分布有不同的要求。這不但需要上游芯片廠開發(fā)新半導體材料, 提高芯片制作工藝, 設計出滿足要求的芯片, 而且對下游封裝廠提出更高要求, 設計出滿足一定光強分的封裝結(jié)構(gòu), 提高LED外部的光利用率。 目前封裝多種多樣，封裝將隨著今后的發(fā)展，不斷改進和迎合實際需要，為LED今后在各個領域應用奠定基礎。35 /