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发光二极管发光原理及结构


光二极管发光原理及结构
  
表一 白色LED的种类和原理
芯片数 激发源 发光材料 发光原理
蓝色 LED InGaN/YAG InGaN的蓝光与YAG的黄光混合成白光
蓝色 LED InGaN/荧光粉 InGaN的蓝光激发的红绿蓝三基色荧光粉发白光
蓝色 LED ZnSe 由薄膜层发出的蓝光和在基板上激发出的黄光混色成白光
紫外 LED InGaN/荧光粉 InGaN的紫外激发的红绿蓝三基色荧光粉发白光
蓝色 LED InGaN、GaP 将具有补色关系的两种芯片封装在一起,构成白色LED
蓝色 LED InGaN 将发三原色的三种小片封装在一起,构成白色LED
AlInGaP
多种光色的 LED InGaN、Ga 将遍布可见光区的多种光芯片封装在一起,构成白色LED
  采用LED光源进行照明,首先取代耗电的白炽灯,然后逐步向整个照明市场进军,将会节约大量的电能。近期,白色 LED 已达到单颗用电超过1瓦,光输出25流明,也增大了它的实用性。表二和表三列出了白色LED的效能进展。
表二 单颗白色LED的效能进展
年份 发光效能(流明/瓦) 备注
1998 5
1999 15 相若白炽灯
2001 25 相若卤钨灯
2005 50 估计
表三 长远发展目标
单颗白色 LED
输入功率 10 瓦
发光效能 100 流明 / 瓦
输出光能 1000 流明 / 瓦
  在LED业者中,日亚化学是最早运用上述技术工艺研发出不同波长的高亮度LED,以及蓝紫光半导体激光(LaserDiode ;LD),是业界握有蓝光LED专利权的重量级业者。在日亚化学取得兰色LED生产及电极构造等众多基本专利后,坚持不对外提供授权,仅采自行生产策略,意图独占市场,使得蓝光LED价格高昂。但其他已具备生产能力的业者相当不以为然,部分日系LED业者认为,日亚化工的策略,将使日本在蓝光及白光LED竞争中,逐步被欧美及其他国家的LED业者抢得先机,届时将对整体日本LED产业造成严重伤害。因此许多业者便千方百计进行蓝光LED的研发生产。目前除日亚化学和住友电工外,还有丰田合成、罗沐、东芝和夏普,美商Cree,全球3大照明厂奇异、飞利浦、欧司朗以及HP、Siemens、Research 、EMCORE等都投入了该产品的研发生产,对促进白光LED产品的产业化、市场化方面起到了积极的促进作用。

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