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LED白光的发光原理解析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:白光LED有两种发光类型,一种是多晶片型,一种是单晶片型。与一般蓝光LED与萤光体组合的方式不同的是,蓝光LED与萤光体的组合方式当照在红色物体上时,其红色的色泽效果不太理想。紫外光LED与萤光体组合可以弥补这个缺点,但是,其发光效率低于蓝光LED与萤光体组合的方式,至于价格与产品寿命,两者差距不大。图2.2 LED白光发光原理示意图

LED白光的发光原理解析

白光LED有两种发光类型,一种是多晶片型,一种是单晶片型。前者是将红绿蓝三种颜色的LED封装在一起,同时使其发光而产生白光,后者是把蓝光或者紫光紫外光的LED作为光源,再配合使用荧光粉发出白光。前者的方式必须将各种LED的特性组合起来,驱动电路比较复杂,后者单晶片型的LED只有1种,电路设计比较简单。

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图2.1 光通量﹑光强﹑照度﹑亮度之间的关系图

单晶片型进一步可分为两类,一类是发光源使用蓝光的LED,它是在能发出460nm波长的蓝光晶粒上涂一层YAG萤光物质,利用蓝光LED照射此萤光物质,产生与蓝光互补的555nm波长黄光,再利用透镜原理将互补的黄光、蓝光予以混合,便可得到所需的白光。这种LED生产较容易,其效率较高,成本较低,目前大部分白光LED都采用此方法;另一类是使用近紫外光和紫外光,其中丰田合成(Toyota Gosei)与东芝所共同开发的白光LED,是采用紫外光LED与萤光体组合的方式。与一般蓝光LED与萤光体组合的方式不同的是,蓝光LED与萤光体的组合方式当照在红色物体上时,其红色的色泽效果不太理想。紫外光LED与萤光体组合可以弥补这个缺点,但是,其发光效率低于蓝光LED与萤光体组合的方式,至于价格与产品寿命,两者差距不大。白光LED的分类,见表2.1。

表2.1 白光LED的分类

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在过去,只有蓝光LED使用GaN作为基板材料,但是现在从绿光领域到近紫外光领域使用的LED,也都开始使用GaN化合物作为材料了。伴随着白光LED应用的扩大,市场对其效能的期待也逐渐增加。

但是另一方面,颜色也将会是一个重要的性能指标,如果只是作为显示用途的话,发光色为白色可能就已经足够了,但是从照明的用途来说,为了达到更高效率,如何实现与自然光接近的颜色就显得非常必要了。

LED白光发光原理示意图,如图2.2所示。

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图2.2 LED白光发光原理示意图

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