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改變電流可以變色,發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法,調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙,實(shí)現(xiàn)紅黃綠藍(lán)橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED,隨著電流的增加,可以依次變?yōu)槌壬?,黃色,后為綠色。
LED的價(jià)格比較昂貴,較之于白熾燈,一只LED的價(jià)格就可以與幾只白熾燈的價(jià)格相當(dāng),而通常每組信號(hào)燈需由上300~500只二極管構(gòu)成。
早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問(wèn)世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP,發(fā)紅光(λp=650nm),在驅(qū)動(dòng)電流為20 毫安時(shí),光通量只有千分之幾個(gè)流明,相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。 70年代中期,引入元素In和N,使LED產(chǎn)生綠光(λp=555nm),黃光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。
90年代初,發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開(kāi)發(fā)成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在紅、橙區(qū)(λp=615nm)的光效達(dá)到100流明/瓦,而后者制成的LED在綠色區(qū)域(λp=530nm)的光效可以達(dá)到50流明/瓦。
在LED業(yè)者中,日亞化學(xué)是早運(yùn)用上述技術(shù)工藝研發(fā)出不同波長(zhǎng)的高亮度LED,以及藍(lán)紫光半導(dǎo)體激光(Laser Diode;LD),是業(yè)界握有藍(lán)光LED專(zhuān)利權(quán)的重量級(jí)業(yè)者。在日亞化學(xué)取得藍(lán)色LED生產(chǎn)及電極構(gòu)造等眾多基本專(zhuān)利后,堅(jiān)持不對(duì)外提供授權(quán),僅采自行生產(chǎn)策略,意圖占市場(chǎng),使得藍(lán)光LED價(jià)格高昂。但其他已具備生產(chǎn)能力的業(yè)者相當(dāng)不以為然,部分日系LED業(yè)者認(rèn)為,日亞化工的策略,將使日本在藍(lán)光及白光LED競(jìng)爭(zhēng)中,逐步被歐美及其他國(guó)家的LED業(yè)者搶得先機(jī),屆時(shí)將對(duì)整體日本LED產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重傷害。因此許多業(yè)者便千方百計(jì)進(jìn)行藍(lán)光LED的研發(fā)生產(chǎn)。
目前除日亞化學(xué)和住友電工外,還有豐田合成、羅沐、東芝和夏普,美商Cree,全球3大照明廠奇異、飛利浦、歐司朗以及HP、Siemens、Research、EMCORE等都投入了該產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn),對(duì)促進(jìn)白光LED產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化方面起到了積極的促進(jìn)作用。
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