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白光LED特性探讨

白光LED特性探讨

  • 分类:技术文章
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2011-11-29 12:30
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【概要描述】

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照明(Lighting)与显示(Display)是现今光电产业中两项极为重要的发展领域,而全球的化石能源日益枯竭,环境污染也日趋严重,能同时符合“节能”与“环保”双重特性的白光LED(Light emittingdiode),其在照明与显示装置的应用潜力,近年来的确受到高度的瞩目及重视。  

白光LED因具有节能与环保的双重特性,一般认为会是取代热炽灯与荧光灯的革命性光源;而荧光材料则是照明与显示装置的关键材料,尤其是自从高亮度LED蓬勃发展以来,再度又受到高度的重视。白光LED具有数种可行的制作方式,其中利用荧光粉所制作的白光LED,因具有制作简单、驱动容易、成本低廉等多项优点,未来于照明与显示等各项应用中,势必将会扮演相当重要的角色。  

目前有三种较普遍的方法去制作白光LED,第一种是将红光、绿光、蓝光,三色做混光;第二种是利用紫外光 LED发光然后通过红色、绿色、蓝色的荧光粉,而混合出白光;第三种则是利用蓝光打在黄色荧光粉上,混合出白光。现今之高亮度LED多数系利用多元磷化物(如InGaAlP等)或氮化物(如InGaN等)等半导体材料制作而成,其发光颜色因受发光机制与材料能隙的限制,故皆属于窄波宽的单色光。然就照明与显示之应用而言,则多数需要使用白色光源,倘若利用LED来制作白色光源,必需应用光色组合的技术,始能达成获得白光的目的。目前在白光LED之光色组合的各种可行技术当中,利用单芯片LED(Single-chip LED)结合各类型荧光材料来进行光色转变及混光作用,可谓是一种最便捷、最节省成本的方法,而其中应用无机物荧光粉(Phosphor)所制作的白光LED,一般又称为PC-White-LED(Phosphor- converted white-LED)。  

LED(Blue-LED+Yellow phosphor)而言,有文献资料指出,目前此类白光LED之放射光谱中,蓝光波段部份约占白光总光能的31%,而经由荧光粉转换的黄光则占有白光总光能的69%的比例。  

另一方面,若以UV-LED结合荧光粉所制作的白光LED(UV-LED+R/G/B phosphors等)而言,来自UV-LED的紫外线乃全部经由荧光粉的转换而形成可见光,故经由荧光粉转换的光能,几乎接近白光总光能的100%.根据上述分析,可以清楚地了解荧光粉在单芯片白光LED所占有的重要性及地位。

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