2 白光LED的合成及特性參數(shù)
Hh &s.ja 2.1 白光LED合成方式
F& ['w-n% 根據(jù)黑體輻射原理制成的白熾燈,由于色溫不能太高,大部分能量變成了紅外輻射,這部分對(duì)照明沒有貢獻(xiàn),使發(fā)光效率降低。不同色光合成白光有不同的合成,可以是兩種,三種或者更多種色光合成白光,顏色種類用的多的話,它的像素就高,但是流明效率降低,這與對(duì)合成白光的質(zhì)量要求有關(guān)。白光LED的合成途徑大體上有2條路可以走,第一條是RGB,也就是紅光LED+綠光LED+藍(lán)光LED,LED走RGB合成白光的這種辦法主要的問題是綠光的轉(zhuǎn)換效率底,現(xiàn)在紅綠藍(lán)LED轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到30%,10%和25%,白光流明效率可以達(dá)到60lm/w。通過進(jìn)一步提高藍(lán)綠光LED的流明效率,則白光流明效率可達(dá)到200lm/w。由于合成白光所要求的色溫和顯色指數(shù)不同,對(duì)合成白光的各色LED流明效率有不同的。第二條路是LED+不同色光熒光粉:第一個(gè)方法是用紫外或紫光LED+RGB熒光粉來合成LED,這種工作原理和日光燈是類似的,但是比日光燈的性能要優(yōu)越,其中紫光LED的轉(zhuǎn)換系數(shù)可達(dá)80%,各色熒光粉的量子轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到90%,還有一個(gè)辦法是用藍(lán)光LED+紅綠熒光粉,藍(lán)光LED效率60%,熒光粉效率70%;還有是藍(lán)光LED+黃色熒光粉來構(gòu)成白光。
L}>ts(!q& 兩種途徑相比較之下,RGB三色LED合成白光綜合性能好,在高顯色指數(shù)下,流明效率有可能高到200lm/w,要解決的主要技術(shù)難題是提高綠光LED的電光轉(zhuǎn)換效率,目前只有13%左右,同時(shí)成本高。
gX/? 為了適應(yīng)工廠化的生產(chǎn),本文所采取的白光LED合成方式是藍(lán)色LED+黃色熒光粉,因?yàn)樗且粭l綜合性能適中,成本低,容易實(shí)現(xiàn)的途徑。這種合成方式的工藝是將藍(lán)光LED芯片安裝在碗形反射腔中,上面覆蓋約500-600nm 厚度的YAG的樹脂薄層[23];合成原理是GaN芯片發(fā)藍(lán)光(λp=465nm),高溫?zé)Y(jié)制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出峰值波長是550nm的黃色光。剩下的那部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合,可以得到得白光,F(xiàn)在,對(duì)于InGaN/YAG白光LED,通過改變 YAG熒光粉的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K 的各色白光。
?7w7Y;FuR 2.2 白光LED的特性參數(shù)
j]6YLM@5$ 從目前的LED產(chǎn)品的機(jī)理和結(jié)構(gòu)來看,以下幾個(gè)方面是用來衡量LED優(yōu)劣的特性參數(shù)[24-26]。
Hx ojxZwm (1)電流/電壓參數(shù)(正、反向)
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