知道LED發光原理,可是你知道如何獲得白色的LED嗎?

一、發光二極管原理

發光二極管是一種可以將電能轉化為光能的電子器件,它是具有二極管的特性電子元器件,它的發光原理:發光二極管的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結,在某些半導體材料的PN結中,注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。

白色是紅綠藍三色按亮度比例混合而成,當光線中綠色的亮度為69%,紅色的亮度為21%,藍色的亮度為10%時,混色後人眼感覺到的是純白色。

一般來說,LED採用熒光粉實現白光主要有三種方法,但它們並沒有完全成熟,由此嚴重地影響白光LED在照明領域的應用。

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二、獲取白光LED方法

1、第一種實現方法:在藍色LED芯片上塗敷能被藍光激發的黃色熒光粉,芯片發出的藍光與熒光粉發出的黃光互補形成白光。該技術被日本Nichia公司壟斷,而且這種方案的一個原理性的缺點就是該熒光體中Ce3+離子的發射光譜不具連續光譜特性,顯色性較差,難以滿足低色溫照明的要求。同時發光效率還不夠高,需要通過開發新型 的高效熒光粉來改善。 值得注意的是:藍色芯片加黃色熒光粉所製成白光LED,是目前白光LED製造的主流方法。

2、第二種實現方法:在藍色LED芯片上塗敷綠色和紅色熒光粉,通過芯片發出的藍光與熒光粉發出的綠光和紅光復合得到白光。該類產品雖顯色性較好,但所用熒光粉的轉換效率較低,尤其是紅色熒光粉的效率需要較大幅度的提高,因此推廣也較慢。

3、第三種實現方法:在紫光或紫外光LED芯片上塗敷三基色或多種顏色的熒光粉,利用該芯片發射的長波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm-410nm)來激發熒光粉,從而實現白光發射。該種LED的顯 色性更好,但存在與第二種方法類似的問題,且目前轉換效率較高 的紅色和綠色熒光粉多為硫化物體系。這類熒光粉發光穩定性差、光衰較大。

三種方法比較

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除了這三種,其實還有其他的方法,例如將紅、藍、綠三芯片封裝在一起,按照一定的比例對其光色進行控制,混出白光或者用紅、藍、綠、黃四芯片混出白光。

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