20世纪60年代，尼克·何伦亚克等人利用磷砷化镓在实验室研发出了第一支能够发红光的LED Light Emitting Diode），到2017年，LED已经经历了55年的发展。其中另一个重大进展是20世纪90年代初期来自日本的中村修二等人发明出了首个蓝色LED[1]，之后的20世纪90年代后期中村修二所在的公司利用铈离子掺杂进入YAG所制备出的能够发黄光的荧光粉，将它覆盖在蓝光LED上，荧光粉接受了一些蓝光LED芯片所产生的蓝光，通过产生的蓝光来引发荧光粉产生黄光，使得蓝光LED产生的蓝光和荧光粉产生的黄光混淆从而获得白光。并且很快在1998年将它在市场上推广，使得LED的应用更加的广泛，从那个时候起LED就进入了一个新的阶段。

此前，很多发达国家就已经制定了很多关于LED产业的发展规划，并且很早就投入了大量的人力和物力去进行研发改进LED的相关技术。例如欧洲就开展了“彩虹计划”，美国设立了“固态照明国家研究项目”（National research program on semiconductor lighting），日本制定了“21世纪光计划”（The light for 21st century）[2-4]。这些发达国家由于研究开展得早，在早期积累了大量经验，因此目前这些国家和地区在LED产业上还是处于领先水平。现在许多国家及地区已经淘汰或者已经开始逐步地淘汰白炽灯作为照明用具，白炽灯消耗的能源大，但是发光效率不高，而且非常容易损坏。而我们中国目前采用的照明灯具主要还是能源消耗大但是效率低下的白炽灯和荧光灯。文献综述

中国作为世界上经济总量第二大，经济迅速增长，国人生活水平不断提高，带来的问题是能源消耗急速提高。随着城市化的步伐越来越快，用在照明用电方面的能源消耗也越来越大。利用LED消耗电量少，能够坚守恶劣环境，发光效率好这些优点，在不降低生活水准的情况下，能使日常生活中路灯、霓虹灯、大型显示屏、居民用灯等消耗的能源减少。这些使用需求使LED非常迅速地发展起来。

中国的LED产业发展在20世纪70年代开始，2003年的时候国家多个部门一起设立了“国家半导体照明工程”，准备打造拥有国际竞争力的LED产业链，国家863计划和973计划都对LED以及荧光粉的开发给予支持。我国于2009年开展了LED灯照明使用的试点项目，大力开展了国内道路照明的LED灯具的使用[5]。

1.2 白光LED灯的优势与应用

白光LED可以第一时间把电能变换成为光能，它的核心是一个LED芯片，LED芯片被安装在支架之上，支架下部的两端分别对应的是电源的正、负极，支架（除了正极引脚和负极引脚之外）被完全封装在环氧树脂内部[6]。图1.1和1.2所展示的是两种常见的LED结构。

图1.1 直插式LED结构

图1.2 贴片式LED结构

1.2.1 白光LED的性能与特点

在白光LED灯进入我们的生活之前，我们一贯使用的是传统光源中的白炽灯和荧光灯，白炽灯从发明到现在主要是普通家庭一直在使用着，而荧光灯主要被用在商场外的装饰，随着我们日常使用次数的增加，我们发现白炽灯和荧光灯有以下几个特点：

（1） 白炽灯使用时发出的热量高，消耗的电量大，玻璃材质的灯体很容易被打碎，灯丝很容易断裂损坏，因此白炽灯的使用寿命短。虽然白炽灯的价格低，但是发光效率很低下，消耗的电能有很大一部分没有转化为光能而是转化为了热能被白白的浪费了，以此同时，白炽灯还会产生热辐射和紫外辐射。 金属离子掺杂YAG荧光粉制备及性能研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_79348.html