1,藍(lán)光LED+不同色光熒光粉
其實(shí)，白光LED并不是用半導(dǎo)體材料本身直接發(fā)出白光，而是由藍(lán)光LED激發(fā)涂布在其上方的黃光YAG熒光粉，熒光粉被激發(fā)后產(chǎn)生的黃光與原先激發(fā)的藍(lán)光互補(bǔ)而產(chǎn)生白光。通過芯片發(fā)出的藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的綠光和紅光復(fù)合而得到的白光，其顯色性較好。目前這種方法所用熒光粉的有效轉(zhuǎn)換效率較低，尤其是紅色熒光粉的效率需要較大程度的提高。如日亞公司市售商品乃是用460nm的InGaN藍(lán)光半導(dǎo)體激發(fā)YAG熒光粉而產(chǎn)生555nm的黃光，且已經(jīng)*商品化。隨著藍(lán)光晶粒發(fā)光效率的不斷提高以及YAG熒光粉合成技術(shù)的逐漸成熟，用藍(lán)光晶粒與黃光熒光粉封裝的白光LED已成為目前較成熟的白光LED產(chǎn)品。
利用以上方法封裝出來的白光LED有兩個(gè)嚴(yán)重的問題遲遲沒有解決：
a,均勻度問題。因?yàn)榧ぐl(fā)黃光熒光粉的藍(lán)光晶粒實(shí)際上參與白光的配色，所以藍(lán)光晶粒發(fā)光波長(zhǎng)的偏移、強(qiáng)度的變化及熒光粉涂布厚度的改變均會(huì)影響白光LED的均勻度。
b,利用藍(lán)光晶粒配上黃光熒光粉的白光LED技術(shù)，具有白光色溫偏高，顯色性偏低等問題。
2,紫外光或紫光(300-400nm)LED+RGB熒光粉
用此外光或紫光LED和RGB熒光粉來合成白光LED的原理和日光燈的發(fā)光原理是類似的,但它比日光燈的性能更*,紫光(400nm)LED的轉(zhuǎn)換系數(shù)可達(dá)0.8,各色熒光粉的量子轉(zhuǎn)換效率可達(dá)0.9。另外還可用紫外光LED激發(fā)三基色熒光粉或其它熒光粉，產(chǎn)生多色光而混合成白光。
該方法同樣存在所用熒光粉的有效轉(zhuǎn)化效率較低，尤其是紅色熒光粉的效率須大幅度的提高的問題。另外目前轉(zhuǎn)換效率較高的紅色和綠色熒光粉多為硫化物體系，這類熒光粉的發(fā)光穩(wěn)定性較差，光衰較大，因此，開發(fā)的、低光衰的白光LED用熒光粉已成為一項(xiàng)迫在眉睫的工作。
3，利用三基色原理將RGB三種超高亮度LED混合生成白光
利用三基色LED直接封裝成白光LED的方法是zui早用于制成白光LED的方式，其優(yōu)點(diǎn)是不需要經(jīng)過熒光粉的轉(zhuǎn)換，而由紅，綠，藍(lán)光LED直接配成白光。除了可以避免熒光粉轉(zhuǎn)換的損失而得到較佳的發(fā)光效率外，更可以分開控制紅、綠、藍(lán)光LED的發(fā)光強(qiáng)度，達(dá)成全彩的變色效果(可變色溫)并可由LED波長(zhǎng)及強(qiáng)度的選擇得到較佳的演色性。這種封裝形式的白光LED可得到25-35lm/W的效率，目前主要應(yīng)用在散熱問題較不嚴(yán)重的戶外顯示廣告牌、戶外景觀燈、可變色洗墻燈等領(lǐng)域。
現(xiàn)在，紅，綠，藍(lán)光LED插入效率分別可以達(dá)到30%，10%，25%，白光流明效率可達(dá)75LM/W。紅，綠，藍(lán)三色LED合成的白光的綜合性能是，在高顯色指數(shù)下流明效率可達(dá)到200lm/W.
利用三基色原理將RGB三種超高亮度LED混合生成白光的技術(shù)，目前存在的主要缺點(diǎn)是混光困難，使用者在此光源前方各處可輕易觀察到多種不同顏色的光，并且可在各種遮蔽物后方看到彩色的影子。同時(shí)，所使用的紅、綠、藍(lán)光LED都是熱源，散熱問題是其它封裝形式的3倍，從而增加其使用上的難度。今后要解決的主要技術(shù)難題是提高綠光LED的電光轉(zhuǎn)化效率(目前只有13%)。此外，芯片成本高，但從電子產(chǎn)品性價(jià)比發(fā)展規(guī)律看，半導(dǎo)體燈進(jìn)入普通家庭照明已為期不遠(yuǎn)。
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