LED简史

1962年，通用电气、孟山都、IBM联合实验室研制出发红光的砷化镓磷化物（GaAsP）半导体化合物。此后，可见光发光二极管进入了商业化发展进程。当时的LED能够发出红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。

1965年，世界上第一个商用发光二极管诞生。它是一种由锗材料制成的发出红外光的LED，当时的单价约为45美元。此后不久，孟山都和惠普推出了由GaAsP材料制成的商用红色LED。

1968年，LED的研发取得突破。GaAsP器件采用氮掺杂工艺，效率达到1流明/瓦，能够发出红光、橙光和黄光。

1971年，业界推出了同等效率的GaP绿色芯片LED。到了1970年代，由于LED器件在家庭和办公设备中的大量应用，LED价格暴跌。70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm）、黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也得到了提高。

1980年代初的一项重大技术突破是开发了AlGaAsLED，它发出红光，发光效率为每瓦10流明/瓦。90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。以GaAlInP技术为例，其可提供最佳红色器件性能，比当时标准GaAsP器件性能高10倍。

1991年至2001年期间，材料技术、芯片尺寸和外形尺寸的进一步发展使商用LED的光通量提高了近30倍。1994年，日本科学家中村修二在GaN衬底上研制出第一个蓝色发光二极管，引发了GaN基LED的研发热潮。

1990年代后期，开发出用蓝光激发YAG荧光粉产生白光的LED，但颜色不均匀，使用寿命短，价格高。随着技术的不断进步，近年来白光LED的发展也相当迅速。白光LED的发光效率已达到38lm/W，实验室研究成果可达到70lm/W，大大超过白炽灯，接近荧光灯。

在2000年，以GaAlInP做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明/瓦，而GaInN制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以达到50流明/瓦。

LED应用领域

➤ 照明
LED作为新型照明光源，具有高效、节能、环保等优点。相比传统的白炽灯和荧光灯，LED照明能够显著降低能源消耗和减少碳排放。同时，LED照明还具有较长的寿命和较低的维护成本，能够为城市照明和家庭照明等领域带来更加便捷和经济的解决方案。

➤ 信号灯
LED具有高效、低功耗、长寿命等优点，因此被广泛应用于交通信号灯领域。相比传统的白炽灯和荧光灯，LED信号灯具有更高的亮度和更长的寿命，能够提高道路交通的安全性和可靠性。

➤ 显示屏
LED显示屏具有高亮度、高清晰度、色彩鲜艳等特点，被广泛应用于广告牌、舞台背景、体育场馆等场合。随着技术的不断发展，LED显示屏的尺寸和分辨率也在不断增大及提升，能够实现更加精细的显示效果。

➤ 植物生长灯
LED还可以应用于植物生长灯领域，通过控制LED的光谱和光照强度，可以实现植物的光合作用和生长周期的调控，从而提高植物的生长效率和品质。这种技术被广泛应用于蔬菜种植、花卉种植等领域，为实现高效的植物工厂提供了有力支持。

➤ 其他应用
LED还被广泛应用于汽车照明、医疗设备、安防监控等领域。随着技术的不断发展和成本的不断降低，LED的应用范围还将不断扩大，为人们的生活和工作带来更加便捷和高效的光源选择。