白光LED的發光原理簡介

2020-12-06 電子產品世界

1998年發白光的LED開發成功。這種LED是將GaN晶片和釔鋁石榴石（YAG）封裝在一起做成。GaN晶片發藍光（λp=465nm，Wd=30nm），高溫燒結製成的含Ce3+的YAG螢光粉受此藍光激發後發出黃色光發射，峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，約200-500nm。 LED基片發出的藍光部分被螢光粉吸收，另一部分藍光與螢光粉發出的黃光混合，可以得到得白光。現在，對於InGaN/YAG白色LED，通過改變YAG螢光粉的化學組成和調節螢光粉層的厚度，可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。（如下圖所示）

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/167803.htm

晶片數激發源發光材料發光原理
1藍色LEDInGaN/YAGInGaN的藍光與YAG的黃光混合成白光
藍色LEDInGaN/螢光粉InGaN的藍光激發的紅綠藍三基色螢光粉發白光
藍色LEDZnSe由薄膜層發出的藍光和在基板上激發出的黃光混色成白光
紫外LEDInGaN/螢光粉InGaN的紫外激發的紅綠藍三基色螢光粉發白光
2藍色LED 黃綠LEDInGaN、GaP將具有補色關係的兩種晶片封裝在一起，構成白色LED
3藍色LED 綠色LED 紅色LEDInGaN AlInGaP將發三原色的三種小片封裝在一起，構成白色LED
多個多種光色的LEDInGaN、GaP AlInGaP將遍布可見光區的多種光晶片封裝在一起，構成白色LED

　　表一列出了目前白色LED的種類及其發光原理。目前已商品化的第一種產品為藍光單晶片加上YAG黃色螢光粉，其最好的發光效率約為25流明/瓦，YAG多為日本日亞公司的進口，價格在2000元/公斤；第二種是日本住友電工亦開發出以ZnSe為材料的白光LED，不過發光效率較差。
　　從表中也可以看出某些種類的白色LED光源離不開四種螢光粉：即三基色稀土紅、綠、藍粉和石榴石結構的黃色粉，在未來較被看好的是三波長光，即以無機紫外光晶片加R.G.B三顏色螢光粉，用於封裝LED白光，預計三波長白光LED今年有商品化的機機會。但此處三基色螢光粉的粒度要求比較小，穩定性要求也高，具體應用方面還在探索之中。
　　採用LED光源進行照明，首先取代耗電的白熾燈，然後逐步向整個照明市場進軍，將會節約大量的電能。近期，白色LED已達到單顆用電超過1瓦，光輸出25流明，也增大了它的實用性。表二和表三列出了白色LED的效能進展。
表 二 單 顆 白 色L ED 的 效 能 進展

年份發光效能（流明/瓦）備註
19985
199915相若白熾燈
200125相若滷鎢燈
200550估計

表三 長遠發展目標

單顆白色LED
輸入功率10瓦
發光效能100流明/瓦
輸出光能1000流明/瓦

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