《電子技術(shù)應(yīng)用》
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圖解白光LED發(fā)光原理
摘要: 本文主要介紹目前市場上白光LED生產(chǎn)技術(shù)主要分為兩大主流,。同時通過原理分析白光LED的發(fā)光原理,以及利用發(fā)光二極管產(chǎn)生白光的原理與優(yōu)劣點,。
關(guān)鍵詞: 白光LED 發(fā)光原理 LED芯片
Abstract:
Key words :

     目前市場上白光LED生產(chǎn)技術(shù)主要分為兩大主流:

  第一為利用熒光粉將藍光LED或紫外UV-LED所產(chǎn)生的藍光或紫外光分別轉(zhuǎn)換為雙波長(Dichromatic) 或三波長(Trichromatic)白光,,此項元件技術(shù)稱之為熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED(Phosphor Converted-LED),;

  第二類則為多芯片型白光LED,,經(jīng)由組合兩種(或以上)不同色光的LED組合以形成白光,,目前市場上白光LED商品以藍光LED芯片搭配黃光熒光粉最為普遍,,主要應(yīng)用于汽車照明與手機面板等領(lǐng)域,,以目前白光LED產(chǎn)品市場分析,,熒光粉轉(zhuǎn)換白光LED可謂主流。 (紅色和綠色熒光粉多為硫化物體系,,這類熒光粉發(fā)光穩(wěn)定性差,、光衰較大。)

  下圖簡要歸納并比較多種白光LED構(gòu)裝原理和優(yōu)劣點,,其中(a)型構(gòu)裝方式,、演色性最佳,但成本最高,,尚未能普及,;構(gòu)裝方式(b)則具有技術(shù)最成熟且成本低廉之優(yōu)勢,但色偏,、演色性不佳,,須以適當紅、黃光熒光粉加以改善,,此外,,最嚴重者為日亞化學(xué)專利限制難以規(guī)避;而構(gòu)裝方式(c)與(d)兩者所制作的白光LED演色性俱佳,、色偏小,、成本低且專利局限較不嚴重,因此未來深具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

LED

  利用發(fā)光二極管產(chǎn)生白光的原理與優(yōu)劣點

  熒光粉如何涂在LED燈上,?

  M.R.Kramas等人發(fā)現(xiàn),,如果將熒光粉隨意放在LED芯片上,如下圖(a)所示發(fā)光均勻性不佳,,所以改變方式如圖(b)所示,,將熒光粉均勻地涂在LED表面上,圖(c)則比較兩者的CCT及Ra值,,發(fā)現(xiàn)用圖(b)方法者其CCT值變動甚少,。

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        什么是CCT?

  CCT是correlated colour temperature的縮寫,,意思是相關(guān)色溫,。色溫是指當一標準黑體被加熱時,隨著溫度的升高,,其顏色由深紅至淺紅至橙黃至白至藍白至藍色的變化,,利用黑體的這一特征,,當待測光源與黑體在某一溫度下的光色相同時,該黑體的溫度即為待測光源的色溫,。色溫高光色偏冷,,色溫低光色偏暖。

LED

  白光LED光譜對人眼的影響

  人眼最不能接受的是藍光和UV光,,藍光殺傷人眼活性細胞的能力是綠光的10倍,,而UV光殺傷人眼活性細胞的能力又是藍光的10倍,長期接觸大量低波長的藍光能大量殺傷人眼活性細胞,。即使到時多吃有利眼睛的食品也會無作用,。

LED

  參見上圖,LED白光形成主要是靠藍光的450-455nm波長擊發(fā)熒光粉,,其中波長越低擊發(fā)能力越強,,通常LED的波長出廠控制在5nm之內(nèi)。

  ★L(fēng)ED中藍光產(chǎn)生的機制主要是藍光芯片發(fā)出藍光主要集中在450-455nm,,而熒光燈的藍光波長是很廣的,,從435-500nm;

  ★L(fēng)ED中采用黃色熒光粉(或紅色,、綠色熒光粉),,在制造中可能出現(xiàn)因熒光粉衰減(或熒光粉量少,反射不夠)而藍光與初始態(tài)不一樣而大量涌出,,對人眼傷害大大增加,;

  ★L(fēng)ED的藍光部分是靠芯片保證的,而其它光色是靠熒光粉保證的,,其中芯片的保證能力強,,而熒光粉的保證能力弱,形成白光LED點燈越久藍光的比例越來越高,。

  所以,,剛開始使用LED背光的筆記本電腦、手機,、電視比較刺眼,,用久了頭暈眼花、不舒服,,長期使用變成眼晴傷害,。如果接觸LED藍光的時間越長,患眼病的機率也越高,。

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