超高亮度LED在太阳能城市灯光系统中的应用

超高亮度LED 在太阳能城市灯光系统中的应用:LED（注入式电致发光二极管）已有近30 年的发展历程。第一批商业化的LED 出现于己于1968 年，尽管多年以来LED 一直受到颜色和发光效率的限制，但由于GaP 和GaAsP LED 具有长寿命、高可靠、工作电流小、可与TTL、CMOS 数字电路兼容等许多优点，因而受到使用者的青眯，开始进入包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信等多种应用领域，到1996 年LED 在全世界的销售额已达到几十亿美元。近十年来，LED 材料和器件工艺技术研究的前沿课题一直是超高亮度化、全色化。所谓超高亮度LED（UHB）是指发光强度达到或超过100mcd 的LED，又称坎德拉（cd）级LED。由于利用A1GaInP 和InGaN做发光层，超高亮度LED 的研制进展十分迅速，并达到常规材料GaA1As、GaAsP、GaP 不可能达到的性能水平。1991 年日本东芝公司和美国HP 公司研制成InGaA1P（λ=620nm）橙色超高亮度LED，1992 年InGaA1p（λ=590nm）黄色超高亮度LED 实用化。同年，东芝公司研制InGaA1P（λ=573nm）黄绿色超高亮度LED，法向光强达2cd。1994 年日本日亚公司研制成InGaN（λ=450nm）蓝（绿）色超高亮度LED。至此，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的LED 都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显示成为现实。我国发展LED 起步于二十世纪七十年代，产业出现于二十世纪八十年代。目前全国约有100 多家企业，其中95%的厂家都从事后道封装生产，所需管芯几乎全部来自台湾地区或从国外进口。通过几个“五年计划”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术，使我国LED 的生产技术已向前跨进了一步。我国台湾地区是世界LED 及管芯的主要产地，年产LED 约40 亿只，产品品种规格齐全，性能达到或接近世界先进水平，所生产的管芯也大量出口日本等国。
2 超高亮度LED 的基本性能
2.1 各色超高亮度LED 的基本特性
超高亮度红A1GaAs LED 具有更高的发光效率，透明衬底（TS）A1GaAs LED（640nm）的流明效率已接近10lm/w，比红色GaAsP-GaP LED 大10 倍。超高亮度InGaAlP LED 提供的颜色与GaAsP-GaP LED相同，包括：绿黄色（560nm）、浅绿黄色（570nm）、黄色（585nm）、浅黄（590nm）、橙色（605nm）、浅红（625nm）、深红（640nm）。InGaAlP LED 吸收衬底（AS）的流明效率为10 1m/w，透明衬底（TS）为201m/w，在590－626nm 的波长范围内比GaAsP-GaP LED 的流明效率要高10－20 倍；在560－570 的波长范围内则比GaAsP-GaP LED 高出2－4 倍。超高亮度InGaN LED 提供了兰色光和绿色光，其波长范围兰色为450－480nm，兰绿色为500nm，绿色为520nm；其流明效率为3－151m/w。