LED发光特性研究 文献综述
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单位代码01学号*********分类号密级机密文献综述浅谈LED点阵广告牌设计院(系)名称信息工程学院专业名称电子信息工程学生姓名王珊指导教师何红丽2013 年4月6日浅谈LED点阵广告牌设计摘要LED点阵广告牌显示画面鲜亮、立体感强、画面感很强。
由LED点阵设计的电子屏在生活中被广泛应用于各种公共场合,如机场、车站、证券市场、大型建筑、拍卖行、超市、饭店、宾馆、广告等各种场合。
能动态显示汉字、数字、字符、图像。
LED点阵广告牌已逐步代替了以前的条幅。
具有价格低、使用方便、制作简单、低碳环保等优点。
本文主要介绍超市、宾馆等场合的LED点阵广告牌。
LED点阵广告牌通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。
本课题主要使用LED点阵构成显示模块;AT89C51单片机作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动16×16的点阵LED显示屏。
电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电压电流。
硬件部分主要包括时钟电路、复位电路、MC-51单片机系统、显示模块、行列驱动电路等关键字:LED 点阵广告牌 AT89C51单片机显示模块电源系统1 LED广告牌发展背景简介1.1 LED显示屏的背景随着集成微电子、光学电子技术、计算机技术、信息技术的迅速发展,LED显示屏巧妙聚集以上技术于一体在各界得到青睐,并在各行各业被广泛应用。
,LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是:亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
所以对LED 点阵显示屏的研究成为一重要的课题[1]。
从全球来看,LED产业已形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立产业分布和竞争格局。
我国LED显示屏大约在80年代中期开始使用。
LED由于受材料和工艺的限制,视角只有200度至300度,从而限制了LED电子显示屏的发展。
而且由于受当时数字电子技术、集成电路技术和控制技术等技术的限制,很难做出高密度、高精度的LED显示屏。
文献综述白光LED研究进展白光LED(White Light Emitting Diodes)是一种新型的半导体发光器件,具有高亮度、高颜色还原度和低功耗等优点。
自20世纪90年代以来,白光LED研究得到了广泛的关注和深入的研究。
本文将对白光LED的研究进展进行综述。
首先,白光LED的发展历程是我们了解该研究的基础。
20世纪60年代初,应用无机发光物质的荧光粉将蓝光发光二极管和黄光荧光体组合构成白光源,实现了最早的白光LED。
之后,半导体发光材料的研究和发展推动了白光LED技术的进一步突破。
20世纪90年代,新型的宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)和蓝光LED发光二极管的成功制备,为白光LED的发展奠定了基础。
其次,白光LED的研究主要集中在发光材料的选择和光谱调控。
现有的白光LED技术主要包括基于蓝光LED的荧光粉转换、基于磷化镓和氮化铟的LED和基于量子点的LED等。
荧光粉转换技术是最早被广泛应用的方法,通过将蓝光LED的紫外辐射转化为可见光辐射来产生白光。
磷化镓和氮化铟的LED具有较高的光电转换效率,可实现高亮度的白光发光。
而量子点的LED由于其在带宽调节方面的优势,成为白光LED领域的研究热点。
在白光LED的光谱调控方面,主要包括发光材料的配方和结构设计技术。
发光材料的配方要求能够提供较宽的光谱范围,以实现良好的颜色还原度。
结构设计技术则包括辐射结构和超晶格结构等,用于调控发光材料中载流子的复合和辐射,提高发光效率和光谱性能。
此外,白光LED的研究还包括光学设计和封装技术。
光学设计技术主要用于提高白光LED的光效和颜色均匀性。
通过调整发光材料的位置、尺寸和形状等参数,使其产生更加均匀的光强分布和色温。
封装技术则是将LED芯片和其他器件封装在一起,以提高白光LED的亮度和稳定性。
最后,白光LED技术的应用前景也是白光LED研究的重点之一、目前,白光LED已广泛应用于室内照明、背光源、汽车照明、显示屏等领域。
发光材料综述范文发光材料是一种能够吸收外部能量并将其转化为光能的材料。
发光材料广泛应用于显示、照明、能源和生物医学等领域。
本文将综述常见的发光材料及其应用。
第一类发光材料是有机发光材料。
有机发光材料具有较好的发光效果和可调性能,在柔性显示、有机发光二极管(OLED)和无机发光二极管(LED)等领域被广泛应用。
有机发光材料的发光机理主要包括激发态衰减机制和荧光机制,并且具有发光颜色可调、发光效率高等优点。
然而,有机发光材料还存在较低的光稳定性、易受潮湿和氧化性的影响等不足之处,限制了其在一些领域的应用。
第二类发光材料是无机发光材料。
无机发光材料具有较好的光稳定性和耐久性,并且在显示、照明和生物医学等领域广泛应用。
最常见的无机发光材料是磷光体,通过掺杂不同的稀土离子,可以实现不同颜色的发光。
此外,氧化锌、硫化锌和硅胶等也是常用的无机发光材料。
无机发光材料具有发光效率高、光稳定性好等优点,但其制备过程较复杂,且常常需要高温处理,限制了其在柔性器件中的应用。
第三类发光材料是半导体量子点(QD)。
量子点是一种直径在2-10纳米范围内的纳米颗粒,具有优异的发光性能和色纯度。
半导体量子点具有尺寸可控性强、发光颜色可调性好、抗光衰减性高等优点,被广泛应用于显示、照明和生物医学等领域。
此外,近年来,多层量子点结构的发展使得量子点发光材料的发光效率和稳定性进一步提高。
然而,量子点在制备过程中常常使用有毒物质,限制了其在生物医学领域的应用。
除了上述三类常见的发光材料外,近年来还涌现出一些新型的发光材料。
例如,有机-无机杂化钙钛矿量子点,具有发光效率高、光稳定性好和发光颜色可调性等优点,在显示和照明等领域有广阔的应用前景。
此外,碳点也是一种新型的发光材料,具有发光效率高、光稳定性好和生物相容性强等优点,可应用于生物成像和传感等领域。
总的来说,发光材料是一种非常重要的材料,在显示、照明、能源和生物医学等领域都有广泛的应用。
LED研究报告范文
信息
摘要
LED是一种发光二极管,它是一种非常受欢迎的光源,有许多优点,
包括:更高效的能量转换率,更长的使用寿命,更低的热产量,和更强的
耐压能力等。
本文重点介绍了LED的特性,结构和制造工艺,以及LED的
应用。
其中,介绍了LED在照明、显示和检测方面的广泛应用。
最后,关
于LED技术未来的展望也作了简要的讨论。
关键词:LED,发光二极管,照明,显示,检测
一、LED的特性
LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)的特性是,它是一种半
导体发光元件,具有高效、高光亮度、长寿命、可定制、可控制、安全可
靠等特点。
它的结构简单,仅仅由PN结和少量的电子及电路组成,而且
具有高密度和高灵活性的特点,使它在光学、电子学及信息科学中有着广
泛的应用。
LED的光通量高,由于其结构的特殊性,内部释放的光被很好地收集,所以它的光通量比传统灯泡更高,其光效可达85~90%,比普通灯泡的
20~30%要高出士数量级。
此外,LED的输出功率和效率都比传统光源高,其功率反应效率可达80~90%。
文献综述题目大功率 LED 照明灯具光学性能研究刘英超学生姓名专业班级电子科学与技术 08-1 班号学200811010126技术物理系运指(系)院高谦(讲师)) 导教师职称(完成时间2012 年 6 月 1 日大功率LED 照明灯具光学性能研究班级:电子科学与技术08-1 班姓名:刘英超学号:200811010126大功率LED照明灯具光学性能研究本文通过对大功率LED在城市照明灯具设计应用中遇到的实际问题的详细分析,结合LED领域的技术现状和行业特性,讨论了LED灯具设计时拯待解决的系列问题。
建议在加强行业合作和标准规范的同时,灯具制造企业对灯具进一步合理科学的优化设计时,必须依赖于LED研制单位,力求在LED封装时,能够在思路上大胆创新,除了提高发光效率,在光学特性和结构方面能为灯具设计者考虑得更多,这样才能从根本上解决实际问题。
以期共同克服制约LED应用和发展的瓶颈,共同推动LED照明产业的更加繁荣。
1 大功率LED 照明灯具的现状和优势人类照明的光源先后经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯三个时代。
LED [1]强,环电量少、使用寿命长、安全可靠性作为第四代新光源,具有发光效率高、耗产生了LED光源照明技术在城市灯光环境建设中,保等优良特性。
许多城市已经利用列。
由良好的效果,像护栏照明、广场照明、庭院照明、投光照明、水下照明等系系统有着LED技术的日臻成熟,光源城市道路照明于LED 光源的显著优点和白光LED。
重大意义广阔的应用前景。
对节省建设资金,缓减用电矛盾,构建节约型社会具有[2]解决传统球节能,安全性高:(1)LED光源如果设计合理,很大程度上可以直接状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题。
所以灯具反射损失低,灯具整体光效高,如果采用PWM数字调光系统,更省电;目前白光LED的发光效率约为80lm/W,较传统高压钠灯可以节电50%~60%。
如果和太阳能系统直接配套,无需额外的逆变、转换过程,能达到最大的能源利用率。
文献综述白光LED研究进展白光LED是一种新型的照明光源,它具有高效能、长寿命、低功耗等优点,成为了照明行业的热点研究方向。
本文将对白光LED的研究进展进行综述,包括材料、器件结构以及应用等方面的最新研究成果。
白光LED的核心是发光材料。
目前,主要有三种发光材料可以实现白光发光:磷光材料、有机-无机杂化材料和量子点。
磷光材料是最常用的白光LED材料,具有宽发射光谱和高显色性能的优点。
然而,磷光材料在长时间使用后容易发生光衰,影响白光质量。
有机-无机杂化材料是一种新兴的白光LED材料,它可以通过调节材料的结构和组分来改变其发光性质。
量子点是一种具有优异光电性能的材料,可以实现窄带谱发射和高显色性能的白光发光。
然而,量子点材料的制备成本较高,制造过程中容易出现毒性物质的释放问题。
白光LED的器件结构通常由LED芯片、封装、散热等组成。
LED芯片是白光LED的核心部件,其选择和设计对白光质量和效率具有重要影响。
常见的LED芯片材料有GaN、InGaN和GaAs等。
GaN材料具有较高的热稳定性和电性能,适合用于白光LED的制备。
在封装方面,常见的封装材料有环氧树脂、硅胶等,封装材料的选择对于白光LED的散热和光学传输有较大影响。
散热是保障白光LED长寿命和高效能的关键因素,常用的散热方法包括金属散热器、热管等。
白光LED在照明领域具有广泛的应用前景。
目前,已经有一系列的白光LED照明产品问世,如室内照明、室外照明以及专业光源等。
其中,室内照明是最主要的应用领域,白光LED可以替代传统的白炽灯和荧光灯,实现节能减排。
此外,白光LED还可以应用于显示领域,如手机屏幕、电视背光等。
近年来,白光LED在植物生长照明领域也取得了一定的研究成果,利用不同波长的白光LED可以调节植物的生长周期和光合作用效率。
虽然白光LED在照明领域取得了广泛的应用,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先,白光LED的发光效率和光衰问题仍然是研究的重点。
AlGaInP LED亮度提升的研究LED作为一种光源,衡量它的一个重要指标就是光电的转换效率。
在实践中,这种效率就是LED的外量子效率。
对于一个LED,它的外量子效率ηex可用(1)式表示。
ηex = ηin·Cex (1)式中:ηin是内量子效率;Cex是逃逸率。
LED内量子效率与外量子效率之间存在巨大的差距。
以(Al x Ga1-x)0.5In0.5P 材料作为有源区的LED具有较高的内量子效率,可达90%以上。
而目前影响AlGaInP红光LED性能的主要原因是光提取效率低,即有源区辐射复合产生的光无法从器件内部射出,导致传统红光LED的外量子效率只有3%左右[1]。
影响发光二极管光提取效率的主要问题是半导体材料的折射率较大出光表面的出光椎体角度很小(如n=3.2,θc=arcsin n-1=18.11°)及上电极和体内吸收。
提高发光效率一般有两种途径:一个是增加光提取效率,例如加厚电流扩展层、倒装结构、透明衬底、分布布拉格反射镜、表面粗化、倒金字塔结构;另一个是通过器件物理研究,改变器件结构,增加电子注入效率,同时减少输入载流子的流失和非辐射复合造成的损失。
如增加量子阱的数量,高效率低电压共振腔结构[2,3],张应力包层用于异质结也是为了减少电子损耗从而提高发光效率[4]。
提高发光效率的方法具体如下:1、分布布拉格反射镜DBR工作原理:当发光区中光入射角θ大于临界值时,在DBR中由高折射率到低折射率传播发生全反射,但由于DBR层厚小于波长,光仍可从底折射率层中泄漏到下一层,发生所谓的受抑全反射,反射率急剧增大但出现振荡,当θ角增大到某一值时,从有源区到限制层的传播发生全反射,反射率增大到1。
材料的折射率与DBR的反射效果有直接关系,折射率差(△n)越大,反射率R(p)越大,反射效果越好:R(p)≈1-4exp(-2p△n/n s),另外DBR的周期数也与反射率成正比,式中的p是DBR的对数(pair),对数越高,反射效果越好。
河北科技师范学院本科毕业论文文献综述白光LED荧光粉的研究进展院(系、部)名称:专业名称:学生姓名:学生学号:指导教师:2012年09月20日河北科技师范学院教务处制摘要本文综述了国内外LED荧光粉的研究成果,白光LED用荧光粉发光机理,白光LED发光的实现方案。
对高温固相法、溶胶-凝胶法、高分子网络凝胶法、燃烧法、共沉淀法、微波热效应法、水热法、喷雾热解法、激光加热法等荧光粉制备方法及各方法的优缺点做了较为详细的阐述,并对其发展前景及今后的研究趋势进行了展望。
关键词:白光LED荧光粉,发光机理,制备方法目录摘要 (Ⅰ)1引言 (1)2荧光粉的发光机理 (1)3白光LED发光材料的制备方法 (1)3.1高温固相法 (2)3.2溶胶-凝胶法 (2)3.3高分子网络凝胶法 (3)3.4共沉淀法 (3)3.5水热法 (4)3.6微波合成法 (5)3.7燃烧法 (5)3.8喷雾热解法 (6)3.9激光加热法 (6)4展望 (6)参考文献 (7)1引言白光发光二极管(Light Emitting Diode,LED)具有发光效率高、能耗低(仅为白炽灯的1/8)、寿命长(可达10万h)、无污染等诸多优点,已广泛应用于城市景观照明、液晶显示背光源、室内外普通照明等多种照明领域[1–6],被认为是替代白炽灯、荧光灯的新一代绿色照明光源。
目前,获取白光LED的主要途径有以下几种:(1)利用三基色原理和目前已能生产的红、绿、蓝三种超高亮度LED按光强1:2:0.38的比例混合而成白色[7]。
但由于LED器件光输出会随温度升高而下降,不同的LED下降程度差别较大,结果造成混合白光的色差,限制了用三基色LED芯片组装实现白光的应用;(2)蓝色LED与可被蓝光有效激发的发黄光荧光粉结合组成白光LED[8−10]。
荧光粉吸收一部分蓝光,受激发发射黄光,发射的黄光与剩余的蓝光混合,通过调控二者强度比,从而获得各种色温的白光;(3)采用发紫外光的LED芯片和可被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色的荧光粉,产生多色混合组成白光LED。
文献综述题目大功率LED照明灯具光学性能研究学生姓名刘英超专业班级电子科学与技术08-1班学号 2院(系)技术物理系指导教师(职称)运高谦(讲师)完成时间 2012 年 6 月 1 日大功率LED照明灯具光学性能研究本文通过对大功率LED在城市照明灯具设计应用中遇到的实际问题的详细分析,结合LED领域的技术现状和行业特性,讨论了LED灯具设计时拯待解决的系列问题。
建议在加强行业合作和标准规范的同时,灯具制造企业对灯具进一步合理科学的优化设计时,必须依赖于LED研制单位,力求在LED封装时,能够在思路上大胆创新,除了提高发光效率,在光学特性和结构方面能为灯具设计者考虑得更多,这样才能从根本上解决实际问题。
以期共同克服制约LED应用和发展的瓶颈,共同推动LED照明产业的更加繁荣。
1 大功率LED照明灯具的现状和优势人类照明的光源先后经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯三个时代。
LED 作为第四代新光源[1],具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强,环保等优良特性。
许多城市已经利用LED光源照明技术在城市灯光环境建设中,产生了良好的效果,像护栏照明、广场照明、庭院照明、投光照明、水下照明等系列。
由于LED光源的显著优点和白光LED技术的日臻成熟,LED光源城市道路照明系统有着广阔的应用前景。
对节省建设资金,缓减用电矛盾,构建节约型社会具有重大意义[2]。
(1) 节能,安全性高:LED光源如果设计合理,很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题。
所以灯具反射损失低,灯具整体光效高,如果采用PWM数字调光系统,更省电;目前白光LED的发光效率约为80lm/W,较传统高压钠灯可以节电50%~60%。
如果和太阳能系统直接配套,无需额外的逆变、转换过程,能达到最大的能源利用率。
(2) 低维护成本,安装维护简便: 如果灯具整体设计合理,大功率LED光源理论上可以正常使用10年不用更换,而传统高压钠灯平均1年半就要更换一次,所以可以大大降低维护成本。