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1803~2014,LED灯编年史

     LED(全称:Light-Emitting Diode,发光二极管) 是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早期只能发出低光度的红光,之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。随着技术的不断进步,LED已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明等领域。在市场需求与技术进步的推动之下,LED经历了一段辉煌的历史。在此,LEDinside小编与您共同回顾LED发展历程。

1907年,Henry Joseph Round发现作为研磨剂的碳化硅晶体(SiC)通电后可以发光的现象。这种现象被发现之后,人们就对SiC和Ⅱ-Ⅳ族化合物半导体的矿物质发光现象展开研究。

1936年,George Destiau出版了一个关于硫化锌粉未来发光的报告。随着研究的深入,最终出现了“电致发光”这个术语。

1952年,人工合成的Ge、Si 晶体的pn结发光诞生。1954年,开始制作、研究GaP单晶和GaAs单晶的性能。

1955年,美国无线电公司(Radio Corporation of America)的鲁宾•布朗石泰(Rubin Braunstein)首次发现了砷化镓(GaAs)及其他半导体合金的红外放射作用。

1962年,GE、Monsanto、IBM 的联合实验室开发出了发红光的磷砷化镓(GaAsP)半导体化合物,从此可见发光二极管步入了商业化的发展历程。

1965年,全球第一款商业化发光二级管诞生,它是用锗材料做成的可发出红外光的LED,当时的单价约为45美元。其后不久,Monsanto和惠普公司推出了用GaAsp材料制作的商业化红色LED。这种LED的效率大约为0.1 lm/w,比一般的60-100w白织灯的15 lm/w要低100多倍。

1968年,LED的研发取得了突破性进展,利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1 lm/w,并且能够发出红光、橙光和黄光。1971,业界又推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED。

1993年,在日本日亚化工(Nichia)工作的中村修二成功把氮渗入,发明了基于宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)和铟氮化稼(InGaN)的具有商业应用价值的蓝光LED,这类LED在1990年代后期得到广泛应用。

1997年,Schlotter和Nakamura等人先后发明了用蓝光管芯加黄光荧光粉封装成白光LED的技术。

继氮化镓LED之后,科学界随即又制造出能产生高强度绿光和蓝光的铟氮镓LED。超亮度蓝光芯片是白光LED的核心,在这个发光芯片上抹上荧光粉,然后荧光粉通过吸收来自芯片的蓝色光源再转化为白光。利用这种技术能制造出任何可见颜色的光。

2001年,Kafmann等人用UV LED激发三基色荧光粉得到白光LED。

2002年,在市场上开始有5W的LED的出现,而其效率大约是每瓦18至22流明。

2003年9月,CREE, Inc.公司展示了其新款的蓝光LED,在20mW下效率达35%。他们亦制造了一款达65 lm/W(流明每瓦)的白光LED商品,这是当时市场上最亮的白光LED。2005年他们展示了一款白光LED原型,在350mW下,创下了每瓦70 lm 的记录性效率。

2006年,Cree公司宣布推出一款新的冷白光LED——“XP.G”,发光效率和亮度都创下新的纪录,其在驱动电流为350mA时,光通量达139 lm,发光效率为132 lm/W,亮度和光效分别比Cree公司最亮的XR-E LED提高37%和53%,被称为“业界最亮且具有最高效率的照明级LED”。

2007年,美国的Cree公司在SiC衬底上生长双异质结,SiC衬底可以把GaN基LED的金属电极制造在衬底的底部,电流能够通过低阻导电衬底的垂直流动,也为发展其他光电子器件奠定了基础。

同年,日亚化学公司发布了下一代高功率白光LED, 350mA电流输入时光通量为145 lm,发光效率为134 lm/W。实现白色LED高效化的原因是实现了所用的蓝色LED芯片的高效化。该蓝色LED在350mA驱动时的光功率为65lm/W,波长为444nm,外部量子效率为66.5%。

2009年2月,日亚化工(Nichia)发表了效率高达249 lm/W的LED,此乃实验室数据。

2010年2月、Philips Lumileds造一白色LED,在受控的实验室环境内,以标准测试条件及350mA电流推动下得出208lm/W,但由于该公司无透露当时的偏压电压,所未能得知其功率。

2011年,
科锐(CREE)宣布获得231 lm/W的LED production光效,CREE的每瓦231流明每瓦的LED是在4500K色温350毫安电流的标准下测试初来的结果。

2012年4月、美国发光二极管大厂科锐(Cree)推出254 lm/W光效再度刷新功率。

2013年2月,LED照明领域的市场领先者科锐公司宣布,其白光功率型LED光效再度刷新行业最高纪录,达到276 lm/W。

LED发展历史已经几十年,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展‚无论是发光效率还是产品质量都有了质的提高,LED的应用市场也越来越广泛。随着全球LED市场需求的进一步加大,未来LED发展面临巨大机遇,其产业正向着并将继续向着更多种类、更高亮度、更大应用范围和更低成本方向发展。

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