蓝光LED的前世今生

<正>它被誉为"爱迪生之后的第二次照明革命"第2.5次工业革命中,有一项重要的成果,就是蓝光LED。蓝光LED是属于半导体光电子领域的一个重要成果,它的发明被誉为"爱迪生之后的第二次照明革命"。2014年11月7日,瑞典皇家科学院宣布将2014年诺贝尔物理学奖授予日本科学家赤崎勇和天野浩以及美籍日裔科学家中村修二,表彰他们为"发明有效率的蓝色发光二极管,催生明亮而节省能源的白色光源"做出的贡献。在下文中,我们就来讲讲蓝光LED的前世今生。     

“照亮”21世纪的LED灯

<正>发光二极管(LED)照明,早已成为我们日常生活的一部分,这与1989年蓝光LED的成功研发有很大关系。此前,红光LED和绿光LED已经存在很长一段时间,并被用于当机器仪器的显示光源。但由于蓝色光源缺失,科学家始终无法创建照明的白色光源。如何造出蓝光LED困扰了人们数十年。LED灯高效节能且寿命长久,能持续照亮约10万小时,而白炽灯和荧光灯的寿命仅约为1千小时和1万小时。LED灯诞生以来,发光效率一直在提高,最新纪录达到白炽灯的15倍,有助于全球节能,惠及了全人类。     

LED照明蓝光防护技术

早期,人们及行业界都非常关注LED照明的节能及环保,忽视了LED照明带来的蓝光对人体及生物的危害,以及产生的光污染。本文详细的阐述了LED照明中的蓝光对人体视觉及非视觉功能的损害,及其产生的机理。通过对几种常见光线光谱中的蓝光占比的比较,提出了"健康光线"的标准。基于此方面的研究,从而提出了四种LED健康照明光源的研究方向及方法。     

发光亮度随环境改变的LED照明

高亮度白光LED的发明,使照明领域发生了重大变化.白光LED以其节能、环保和长寿命的特点成为了最有前途的照明灯.在照明领域白光LED成为增长最快的市场之一.文中介绍了LED的发展及其在照明领域的应用,LED在使用时的电流与电压变化情况,以及驱动和连接的方法.在使用白光LED灯照明时,由于环境中其他光源的影响,被照亮区域的照度不稳定,使人们容易视觉疲劳,本设计要达到的目的就是能够让白光LED灯可以自动调节亮度从而使被照亮区域的照度值稳定.所以设计了发光亮度可随环境改变的白光LED照明灯.采用反馈电路实现白光LED的自动调节,通过电位器实现对稳定照度的调节.制作出了满足此设计要求的白光LED的驱动和反馈控制电路,并对其性能进行测试和分析.     

科技新知

半导体照明孕育着照明革命发光二极管360度空间照射半导体照明正孕育着新一轮照明革命。4月初,记者在深圳广社公司陈建伟的“LED(发光二极管)光电实验室”看到,一颗豆大的LED竟将实验室四周均匀地照亮。据称,这是世界上第一颗360度(体发光)高效能白光LED,它改变了白光LED单向发光特性。这是受昆虫复眼启发的一项发明。     

一种降低蓝光危害的白光LED二次封装光转换性能评价研究

通过利用创新生产制作的纳米稀土荧光粉(YAG)作为二次封装光转换材料,能够产生面发光的发光体,有效提高LED照明灯具的视觉舒适度,降低光生物危害指标值以及解决LED照明的富蓝光和眩光问题.本研究研制的LED二次封装光转换结构荧光罩(板、膜)具有良好的耐温性能和较强的抗老化性能,提供行业内二次封装光转换的评价体系.     

LED引导下一次照明革命

半导体照明，即通过氮化物基发光二极管(LED)制造照明光源。自20世纪60年代初首只GaAsP红色发光二极管(LED)诞生以来，人类一直致力于固态光源技术的实现，经过40多年的努力。已实现了红、绿、黄、蓝光LED的生产应用，发光效率提高了近千倍。随着以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体的兴起。蓝绿光和白光二极管的研发成功。可取代白炽灯和日光灯的固体照明光源应运而生。     

关于LED发展趋势的探讨

当今LED已经成为了照明、显示领域的热门词,优越的技术特性和下降的成本让它的普及之路越发光明,商业展示、体育场馆、户外广告乃至日常应用都将成为LED展示的舞台。LED是一种新光源,是当今世界上最新的光源。LED的出现具有划时代的意义,他是继爱迪生发明白炽灯后人类最伟大的发明之一,被称之为＂人类照明史上的革命＂一点也不为过。     

不同光质对小白菜叶片发育和光合作用的影响

以小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis.Makino)为材料,利用LED光精量调制光源,设镝灯(CK)、单色黄光(Y) LED、单色绿光(G) LED、单色蓝光(B) LED、单色红光(R) LED等5个不同光处理,研究了不同光质对小白菜生长、光合作用以及叶片发育的影响.结果表明:蓝光处理下叶片发育较好,叶片栅栏组织和海绵组织的厚度增加;气孔发育呈椭圆形,开口较大,单位面积气孔频度较高;蓝光处理下小白菜净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度较高.     

蓝光照耀世界

不久前,山东英克莱集团与清华大学联合在济南召开了高亮度蓝光二极管研发成功新闻发布会,一块显示屏用幽蓝色的荧光打出"科学技术是第一生产力".这标志着我国高亮度蓝色发光二极管全部依赖进口的历史宣告结束.专家预测,以蓝光二极管为主要部件制成的固体照明光源将取代白炽灯和日光灯,成为21世纪最有发展前途的产业之一.那么,何谓蓝光二极管?它又有哪些特性和用途?为此,记者采访了清华大学电子系蓝光二极管项目总体负责人罗毅教授.     

硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管

经过近十年的探索,作者在国际上率先突破了硅衬底高光效Ga N基蓝光LED材料生长技术及其薄膜型芯片制造技术,制备了内量子效率和取光效率均高达80%的单面出光垂直结构Ga N基蓝光LED,并实现了产业化和商品化,成功地应用于路灯、球炮灯、矿灯、筒灯、手电和显示显像等领域.本文就相关关键技术进行全面系统地介绍.发明了选区生长、无掩模微侧向外延等技术,仅用100 nm厚的单一高温Al N作缓冲层,制备了无裂纹、厚度大于3μm的器件级Ga N基LED薄膜材料,位错密度为5×108 cm-2.发明了自成体系的适合硅衬底Ga N基薄膜型LED芯片制造的工艺技术,包括高反射率低接触电阻p型欧姆接触电极、高稳定性低接触电阻n型欧姆接触电极、表面粗化、互补电极、Ga N薄膜应力释放等技术,获得了高光效、高可靠性的硅基LED,蓝光LED(450 nm)在350 m A(35 A/cm2)下,光输出功率达657 m W,外量子效率为68.1%.     

红蓝双色LED植物补光灯的驱动电路

一定波长范围内的蓝色光和红色光对植物不同阶段的生长有很好的促进作用,红蓝光比可以在一定范围内切换的LED植物补光灯是新一代人工照明光源LED的一个重要的应用领域,一个好的驱动电路对于LED植物补光灯缩减成本、普及应用来说至关重要.以10颗蓝光LED和40颗红光LED组成的植物补光灯作为研究对象,并且以BP3016芯片为基础设计了一个输出电流为1.4A,输出功率目标值为35W,适用于5并10串的交流输入式恒流驱动电路.通过制作实物并进行测试,观察到灯具可以正常发光,测出其输出电流为1.40A,输出电压为23.10V,输出功率为32.34 W,符合设计预期目标值.     

大功率LED蓝光危害随点灯条件的变化

研究了大功率白色LED蓝光加权辐射亮度和单位光通量内蓝光加权辐射亮度随驱动电流、环境温度和点灯时间的变化规律。首先采用LED光色电综合分析仪测量同一批LED在不同驱动电流、不同环境温度和不同点灯时间时的光谱。然后计算相对蓝光加权辐射亮度Lb和单位光通量内的蓝光加权辐射亮度Lb/Ф,并得到Lb和Lb/Ф随点灯条件的变化关系,最后分析了他们变化的原因。研究表明:Lb随驱动电流的增加线性增大,随着温度的增加而线性减小,随着点灯时间增加呈指数形式减小。Lb变化主要原因是辐射功率变化,随着驱动电流的增加,LED光谱不断蓝移,导致Lb/Ф呈指数增加。随着环境温度的增加,虽然LED峰值波长红移,但是光谱逐渐加宽;因此,Lb/Ф变化较小;Lb/Ф还随着点灯时间的增加而不断增加,这主要是由于荧光粉性能不断退化,蓝光在光谱中的比例不断增加所致。该研究对LED健康照明和光生物安全标准的修订具有重要意义。     

LED技术在汽车灯具中的应用

随着我国汽车行业的发展,汽车也开始普遍人们的生活,随之也带动汽车灯具的快速发展与需求量的扩大,众所周知,汽车灯具也是决定了汽车行驶中的安全的关键。随着LED照明灯具的逐步发展,LED灯具照明开始替代普通照明,2009年,LED开始在发达国家进入主照明普及。由于LED灯体现出其光效高(能耗小),寿命长的特点,开始被人们所接受,也开始被用于汽车灯具中,尤其是照明灯、转向灯等的应用。本文主要从汽车灯具的发展、LED技术的优点以及LED技术在汽车灯具中的应用方面进行探讨。     

典型示范 点亮梦想

正全省推广应用LED照明工作以来,一项项令老百姓交口称赞的LED照明改造工程顺利竣工,一盏盏诠释着创新能量的LED灯逐一点亮。夜幕下,当妆扮城市的LED灯像花儿一样肆意绽放,照亮每一张幸福的脸庞时,被一同点亮的,还有我们的城市梦想、产业梦想以及个人梦想。三年含苞,专项工作蕴含了所有投入这场绿色照明战役的人们的辛劳与汗水;一朝绽放,LED照明的深入人心又带给了南粤大地和广东LED产业无限的喜悦和希望。示范篇为读者介绍了以南方电网综合能源有限公司为代表的节     

LED补光对温室内大豆光合特性及产量的影响

采用发光二极管(light-emitting diode,LED)研究不同光质补光对温室大豆(吉育47)叶片光合特性及产量的影响.结果表明:补光改变了大豆叶片光合速率日变化规律,使大豆叶片光合速率日变化曲线由"单峰"型变为"多峰"型;LED光源虽然可以延长光合作用时间,使大豆光合速率升高,光合能力增强,但对大豆叶片的胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率的影响不明显.与其它光源相比,LED蓝色光源下大豆的光合速率和叶绿素含量最高,大豆的株高最低,茎最粗,不易倒伏,单株产量最高,所以LED蓝光更利于温室大棚内大豆的生长.     

蓝曼 让东方“明珠”照亮西方

正21世纪已经进入了以LED为代表的新型照明光源时代,LED作为一种新型的照明光源,因为具有高效、耐用、环保等特点,所以被认为是继荧光灯、白炽灯等之后的新一代照片光源。在LED行业一直有句广为流传俗语,叫做"产业火,市场冷",2013年第17届广州国际照明展览会上参会的2 600多家参展商中涉及发光二极管(LED)照明产业链的展商就有1 900多家,照明行业对于LED的热情度     

LED贴片机技术应用与新进展

能源紧缺是这一时代面临的挑战之一,时下的雾霾多发更多地让人们增加对绿色能源的关注。环保节能型产品更受到政府和人们的青睐。LED照明产品以其无可比拟的优势有望在10年内代替人类使用近一百年的传统光源,毫无疑问,LED照明产品正在迅猛发展。随着LED照明市场的快速发展,涉及到LED贴片机的迅速发展,各种性能的LED专用贴片机都被研制。     

白光LED中的荧光粉老化研究

利用同批次芯片的白光LED与蓝光LED在相同条件下进行老化实验,根据老化过程中电致发光谱(EL谱)和光功率变化情况计算了白光LED中蓝光被转化为黄光的比例,研究了荧光粉转换效率对白光LED老化的影响,并测量了荧光粉老化规律,发现转换率呈指数衰减变化,且电流加大时衰减也更快。据此认为荧光粉转换率的衰减是造成白光LED老化的重要因素之一。     

LED照明新光源——光电科技的一朵奇葩

<正>自爱迪生发明白炽灯130余年以来,照明光源几历沧桑变革,经日光灯、节能灯到低压高压气体放电灯等阶段,至今迎来了新一代半导体发光二极管(LED)。这是21世纪一种理想的绿色光源,固体化、环保、长寿命、高效节能、无频闪、色彩丰富等特点集齐一身,被誉为照明史上第三次变革。