1、 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 LED1.1 LED 灯原理灯原理 Light Emitting Diode,即发光二极管，是一种半导体固体发光器件,它是利用固 体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合引起光 子发射而产生光。LED 可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。 LED 发光原理及特点： 多变幻：LED 光源可利用 LED 通短时间短和红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术 控制下实现色彩和图案的多变化，是一种可随意控制的“动态光源” 。 寿命长：LED 光源无灯丝、工作电压低，使用寿命可达 5 万到 10 万小时，也就是 5 年到 10
2、年时间。 白炽灯的发光机理是电能将发光钨丝进行加热而发光的，经过相当长时间的加热， 钨丝就会老化甚至烧断，至此，白炽灯泡的寿命也就此告终了，而发光二极管的发光机 理是由二极管特殊的组成结构决定的，二极管主要由 PN 结芯片、电极和光学系统组成， 当在电极上加上正向偏压之后，使电子和空穴分别注入 P 区和 N 区，当非平衡少数载流 子和多数载流子复合时，就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程 包括三个部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。由此可见二极管主要 是靠载流子的不断移动而发光的，不存在老化和烧断的现象，其特殊的发光机理决定了 它的发光寿命长达 5-10 万个小
3、时。 1.2 1.2 研究研究 LEDLED 灯的意义灯的意义 目前，全球有近 200 家公司和 300 多所大学以及研究机构从事氮化镓基 LED 的材料 生长、器件制作工艺和相关装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 Nichia、Toyota Gosei、索尼、三洋、美国的 Cree Lumileds，欧洲的 Osram、菲 利普、中国台湾的芯片厂家主要有国联、晶元、光磊、广镓、灿元、连威等，封装方面 主要有亿光电子、鼎元光电、佰鸿工业等。 这些跨国大公司多有原创性的专利，引领技术潮流，占有绝大多数的市场份额，其 中日本的日亚公司是全世界研究和生产 LED 的“顶尖”单
4、位，十余年来其氮化镓基 LED 的研究和开发水平一直领先其它单位 2-3 年。日亚公司在生产白色 LED 的荧光粉材料方 面拥有多项专利，在 InGaN 白色 LED 芯片供应上一直占统治地位，但专利技术一直控制 在内部使用。Lumileds 公司也已开发出最大发光功率达 120lm 的白光 LED，美国加州大 学固态发光及显示中心计划在 2007 年前开发出效率为 200lm/W 的白光 LED。 2 我国台湾是世界 LED 生产的最重要基地，其产量超过全球 LED 产量的 1/3，早在 20 世纪 90 年代初已经名列世界第三位。 目前我国台湾 LED 产品市场占有率已达 28%， 超过 了美国，位居世界 LED 市场第二位，产品 80%以上外销，主要销往韩国、日本、美国和 欧洲等地，目前台湾地区 LED 业主要是向全彩化、高亮度和大型化的方向发展，仅用于 LED 生产的 MOCVD 装备就多达 200 多台。 据 CIR 预测，全球 LED 市场将从 2004 年的 36.8 亿美元的基础上，增长至 2005 年 的 39 亿美元，预计到
