LED研究现状和发展趋势
时间:2017-02-14 17:31 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 目前，全球有数百家公司、大学和研究机构从事 LED 材料生长、器件制作工艺和相关设备制造的研究和开发工作。居于领先水平的公司主要有日本的日亚、Toyota Goosey（丰田合成）、Sony、三洋，美国的 Cree、Lumileds、欧洲的欧斯朗、飞利浦等。其中日亚公司是全世界研究和生产 LED 的顶尖单位，多年来其氮化镓基 LED 的研究和开发水平一直领先其他单位 2～3 年。他在生产白色 LED 的荧光粉材料方面拥有多项专利，在 InGaN 白色 LED 芯片供应上一直占有统治地位，但专利技术一直控制在内部使用，只销售产品，不转让技术。5813 为早日占领巨大的半导体照明市场，世界上掌握相关技术的公司都已经纷纷和老牌灯泡制造商结盟，如美国 HP 联合了日本日亚和德国西门子、美国 Cree、西门子和德国欧斯朗联合；美国 EMCORE 和 GE 联合；日本的东芝和本田联合等。通用电气、飞利浦、欧斯朗等世界三大照明工业巨头，全都启动大规模商用开发计划，与半导体公司合作或并购，成立半导体照明企业。他们还提出，要在 2010 年前使半导体灯的发光效率再提高 8 倍，价格降低到现价的 1/100。 中国大陆目前也有数十家大学、研究机构及公司正在从事大功率 LED 的研究和开发，通过国家产业扶持、台商加入及国际巨头的多方推动，LED 产业在我国已具相当规模。在技术研发水平上，国内的蓝光芯片指标已达到国外中档水平，个别研发机构的技术水平已达世界先进水平。LED 封装技术与国外差距较小，在国际市场上已占有相当大的份额。 根据我查阅的资料研究和归纳，LED显示屏的发展可分为以下几个阶段： 第一阶段为1990年到1995年，主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片，主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。 第二阶段是1995年到1999年，出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。 第三阶段从1999年开始，红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国，同时国内企业进行了深入的研发工作，使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用，大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所，从而将国内的大屏幕带入全彩时代。随着LED原材料市场的迅猛发展，表面贴装器件从2001年面世，主要用在室内全彩屏，并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性，可随意调整的点间距，被不同价位需求者所接受，在短短两年多时间内，产品销售额已超过3亿元，表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。 在照明领域的技术革新中，LED的应用毫无疑问是最令人振奋的，它改变了整个照明市场的结构。 由于LED产业不断涌现新技术、新产品、新应用，呈现出了朝阳工业的欣欣向荣的景象，可以相信，半导体技术不仅不会被其他技术取代，而且会继续沿着原来的轨道向前发展。半导体照明技术由于技术的先进性和产品使用的广泛性，已经被广泛认为是最具发展潜力的高科技领域之一。半导体照明产业具有明显的节能和环保效果，也被认为是一个战略性的高技术产业。 LED是由超导发光晶体产生超高强度的灯光，它发出的热量很少，不像白炽灯那样浪费太多热量，不像荧光灯那样因消耗高能量而产生有毒气体，也不像霓虹灯那样要求高电压而容易损坏。LED已被全球公认为新一代的环保型高科技光源。 近几年来，LED的发光效率已增长了100倍，而成本下降了10倍。在目前LED光源及市场开发中，极具发展与应用前景的是照明用LED，其用作固体照明器件的经济性显著，且有利于环保，正逐步取代传统的白炽灯。照明LED的世界年增长率在20%以上，美国、日本、欧盟以及我国的台湾均推出了半导体照明计划。目前，普通白光LED的发光效率为25lm/W，据统计，2007年超过70 lm/W。功率型LED优异的散热特性与光学特性更能适应普通照明领域。为替代荧光灯，白光LED必须具有150~200 lm/W的光效，且每流明的价格应明显低于0.015美元。要实现这一目标，仍有很多技术问题需要解决。按固体发光物理学原理，LED的发光效率能接近100%。因此LED被誉为21世纪新光源，有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。要实现白光LED具有150~200lm/W光效的目标，世界各国的科研人员正从改进工艺和开发新材料入手，以改进产品结构。 (责任编辑：qin) |