半導(dǎo)體發(fā)光顯示與照明

1、物理系吳正云,半導(dǎo)體發(fā)光顯示與照明,內(nèi) 容 綱 要,一、半導(dǎo)體LED發(fā)光的基本特性二、半導(dǎo)體顯示技術(shù)三、白光照明工程,一、半導(dǎo)體發(fā)光二極管的基本特性,1、什么是半導(dǎo)體發(fā)光二極管2、各種半導(dǎo)體對應(yīng)的發(fā)光波長3、白光LED與普通白熾燈的發(fā)光光譜4、有機半導(dǎo)體發(fā)光二極管（OLED）5、LED的發(fā)展歷史6、LED的分類,什么是發(fā)光二極管？,半導(dǎo)體發(fā)光器件主要包括半導(dǎo)體發(fā)光二極管（簡稱LED）、數(shù)碼管、符號管、米字管及點陣式顯示屏

2、，事實上，數(shù)碼管、符號管、米字管及矩陣管中的每個發(fā)光單元都是一個發(fā)光二極管。LED具有高亮度、視覺遠(yuǎn)大、圖像清晰、色彩鮮艷、穩(wěn)定性好、功耗低、光效高、壽命長等優(yōu)點。,半導(dǎo)體發(fā)光機理,1、發(fā)光中心的復(fù)合發(fā)光2、直接帶隙帶間復(fù)合發(fā)光,各種半導(dǎo)體對應(yīng)的發(fā)光波長,LED是由數(shù)層很薄的攙雜半導(dǎo)體材料制成，一層帶過量的電子，另一層因缺乏電子而形成帶正電的“空穴”，當(dāng)有電流通過時，電子和空穴相互結(jié)合并釋放出能量，從而輻射出光芒。

3、 ,LED的構(gòu)造圖,基本物理量,光通量： 符號 Φ，單位 流明 Lm， 說明 發(fā)光體每秒種所發(fā)出的光量之總和，即光通量。光通量是衡量光源的重要參數(shù)。單位為流明（符號為Lm）光強：符號 I，單位 坎德拉 cd 定義為波長為550nm的單色光源發(fā)光時，如果它在某一方向上的輻射強度為1/681（W/sr)，稱此單色光源在該方向上的發(fā)光強度為1坎德拉(cd)。說明 發(fā)光體在特定方向單位立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量,照度：照

4、度是指單位面積上接收到的光通量。照度符號是E，照度單位是勒克斯（lx），計算式為：E=F/S 式中：F—光通量，流；       S—照明面積，米2；       E—照度，勒克斯 Lm/m2。     1勒（lx ）相當(dāng)于1米2被照面上光通量為1流明（lm）時

5、的照度。夏季陽光強烈的中午地面照度約50000勒（lx），冬天晴天時地面照度約2000勒（lx），晴朗的月夜地面照度約0.2勒（lx )。,亮度：符號 L，單位 尼脫 cd/m2，說明 發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積內(nèi)的光通量 光效：單位 每瓦流明 Lm/w，說明 電光源將電能轉(zhuǎn)化為光的能力，以發(fā)出的光通量除以耗電量來表示 平均壽命：單位 小時，說明 指光源強度下降至50%時的小時數(shù),顯色性 　　顯色性即光源射到物體上，呈現(xiàn)物

6、體顏色的程度。顯色性越高，則光源對顏色的 還原越好，觀察到的顏色就越接近自然色。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數(shù)定為Ra=100，各類光源的顯色指數(shù)各不相同。顯色性是照明裝飾設(shè)計上非常重要的環(huán)節(jié)，直接影響裝飾物品的效果。,發(fā)光光譜特性：帶間復(fù)合，峰值波長與禁帶寬度Eg相對應(yīng)，發(fā)光中心的復(fù)合發(fā)光，由發(fā)光中心位置決定，有一定的譜寬溫度特性：溫度T上升，禁帶寬度Eg下降，載流子復(fù)合速率減小，發(fā)光強度下降，譜線紅移發(fā)光效率?和出光效率?