早在1907年,H。 J。 Round在半导体材料中观察到电致发光的现象,但在之后的很多年里,研究都没有进展。1995年,美国无线电公司的Rubin Braunstein在砷化镓(GaAs)及其他半导体合金中发现了红外发射现象。随后这一成果被迅速地应用到了光电领域[3]。1962年,美国通用电气公司的NickHolonyak Jr。发明了发射红色可见光的磷砷化镓半导体器件,标志着人类照明史上第一批发光二极管(LED)的诞生[4]。经过30多年的努力,性能的蓝色InGaN LED于1993年由日本日亚公司的Nakamura博士研制成[5]。在成功推出蓝色LED芯片之后,经过研究者们努力,又很快推出了绿色(525nm)LED和蓝绿色(505nm)LED芯片。自此,LED实现了完备的三基色发光体系,使得LED的应用领域迅速扩展。1996年,日本日亚公司在蓝色LED芯片上涂覆以钇铝石榴石为主的黄色荧光粉[6],得到白色光LED,并于1998年推向市场。白光LED作为一种新型固态照明光源,由于其诸多的优点,广阔的应用前景和潜在的市场,被认为是21世纪最有价值的绿色照明光源。

LED照明与传统照明相比,有诸多优点[7-10]:

 (1)发光效率高,可达50-200lm/W,且光色纯、光谱窄。

 (2)节能、环保。在相同的照明效果下,LED的耗电量是荧光灯的二分之一,白炽灯的八分之一。不含汞,废弃物可回收,没有污染。

 (3)寿命超长。LED的平均使用寿命可达10万小时。

 (4)显色性能好。LED的显色指数大于70,色温在4000-8000K。 

 (5)结构简单,体积小,质量轻,应用灵活。

 (6)抗冲击耐震性好,安全性好。

 (7)开关时间短。响应快,响应时间短,可高频使用。工作电流低,约为20-70mA。

由此可见,白光LED在照明方面的贡献无可估量,势必会逐步取代荧光灯、白炽灯。

1。1 白光LED实现方式

图1白光LED的三种实现方式

1。 红、绿、蓝光的混合,即RGB发光二极管

2。 紫外发光二极管激发RGB荧光粉

3。 蓝绿光的结合产生了白色发光二极管

1。2 发光材料的简介

 目前,基于发光二极管产生白光激发的办法主要有3个:(1)多色合成法,即通过血色、绿茵色、天蓝色三种颜色搀和产生白色光,如连合红,绿,蓝多色LED。(2)使用发光二极管引发荧光粉。(3)使用蓝色发光二极管激发黄色荧光粉。这三个颜色产生白色光发光二极管方法有着各自不同的优点和缺点:使用三种颜色芯片产生白光是效率最高的方式,因为它避免了因使用荧光粉而产生的斯托克斯位移造成的能量吃亏。另外,由于每个芯片可以通过调整各自的流动电流而得到恣意颜料,颜色的可控性大,具有最佳的显色性能。然而,由于三种芯片需要三种不同的驱动电流,使用这种意图的发光二极管制备流程复杂(外部不同芯片需要单独调控招致节制体系过于复杂)、发光二极管芯片对于温度过于迟钝,加之三个芯片的利用寿命的不同等问题,使得这种方法制造发光二极管难以实现大规模使用。通过芯片激引发三种单一色(红、绿、蓝三种颜色)荧光粉的办法,发亮特性稳定,展现的色彩实力较高,然而,由于在光交换中,由于具有较大的位移而使得发光性能较低(紫光转变为低能量的红光),另外来自绿光和红光发射对于蓝色光发射的吸收,使得蓝色光发射性能降低。同时,这种办法也面对着短少特性优异的蓝色LED和高性能率红色荧光粉的问题。由蓝光芯片激发黄色荧光粉产生白光的方式,是目前最常用的白光发光二极管,且其合成方案己实现商场化生产。然而由于这种办法产生的白光由于缺少红光组分,而导致其显色指数低,色温较高,这在很大程度上限制了这种方案的使用,尤其是在室内照明,医疗照明、屏幕显示等对颜色要求比较高的场合。发光材料作为人类生活中最为重要材料之一,有着极其重要和特殊的地位。指在许许多多类型感化下能产生光合成的文献综述资料,发光资料重要成分为基质和激活剂,此外还有一些敏化助溶剂的折衷。对于基质和激活剂的体会分别为:基质,激活剂,稀土发光材料为发光材料重要的象征[11]。

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