白光LED是最早問世的一款燈具,也是市面上最受人們歡迎、應用最廣泛的燈具。接下來藍晉光電小編與大家分享關于白光LED發光原理與優勢的相關介紹,希望可以幫助到大家。
白光LED發光原理與優勢的介紹
發光原理
白光LED發光的方式主要按使用LED發光二極管的使用數量可以分為單晶型和多晶型兩種類型。
一種是多晶型,即使用兩個或兩個以上的互補的2色LED發光二極管或把3原色LED發光二極管做混光而形成白光。采用多晶型的產生白光的方式,因為不同的色彩的LED發光二極管的驅動電壓、發光輸出、溫度特性及壽命各不相同,因此在使用多晶型LED發光二極管的方式產生白光,比單晶型LED產生白光的方式復雜,也因LED發光二極管的數量多,也使得多晶型LED的成本亦較高;若采用單晶型,則只要用一種單色LED發光二極管元素即可,而且在驅動電路上的設計會較為容易。
另一種是單晶型,即一只單色的LED發光二極管加上相應的熒光粉,就如同日光燈的發光方式一樣,采用LED發光二極管激發熒光粉發光。通常采用兩種方式,一種方式是藍光LED發光二極管激發黃色熒光粉產生白光,另一種方式是紫外光LED激發RGB三波長螢光粉來產生白光。許多廠商主要從事白光LED的研究,通常都先從藍光LED開始研發及量產,有了藍光LED的技術之后再開始研發白光LED,然而目前最常用藍光LED激發黃色螢光粉來產生白光,但是用藍光LED來發白光的方式的發光效率仍然不足,許多廠商開始向另外一個方向就是往紫外光LED來發展,利用紫外光LED加RGB三波長螢光粉來達到白光的效果,其發光效率比藍光好上許多。而紫外光LED加RGB三波長螢光粉的方法,則關鍵技術在高效率的熒光體合成法,也就是如何把熒光粉有效的附著在晶粒上的一項技術。
應用
1、局部范圍低照度照明方面如手電,臺燈,櫥窗等
2、小尺寸液晶顯示屏的LED背光源
3、室內照明作為夜燈,床頭燈,臺燈或者照度要求低的走廊燈等
4、道路照明
5、手機背光燈
激勵方式
1.用藍色LED激勵發黃光的螢光體。這種白光構就是將藍光LED與YAG螢光物質放在一起,用藍光激發螢光物質,這樣它發出的光譜就是白光。在這方面日亞化學公司擁有世界性的專利。
2.用紫外LED激勵R.G.B螢光體。激勵螢光體的白色LED照明光源因螢光體組拿來不同可發射白光以外的各種顏色的光,因而可廣泛應用于照明。用R.G.B三基色LED開發了白色LED,現實驗室水準的發光效率已超過50lm/W,近幾年內可望超過100lm/W,而紅光部份最佳的發光效率已超過100 lm/W。
3.利用紅、綠、藍3種發光二極體調整其個別亮度來達到白光,一般來說,紅、綠、藍的亮度比應為3:6 :1 ,或者只用紅、綠或藍、黃兩顆LED調整其個別亮度來發出白光,這樣的白光結構最大的缺點就是造價較高,不利于商品化發展。
優勢
■正向電壓在正向電流到達10mA前差異并不大,這個變動值對紅光LED來說大約為200mV,對其他色彩則為400mV
■發光色彩,也就是發光波長在正向電流、工作電壓與環境溫度變化時基本上能夠維持相當的穩定度,標準的綠光LED發光波長大約為565nm,誤差值只有約25nm,因此將這類LED加以并聯并不會產生問題,色彩差異非常小,正向電壓的正常變動對發光強度造成的差異也不高,我們通??梢院雎酝患抑圃焐桃约巴慌a品間的任何差異。
■對正向電流低于10mA的情況下,藍光或白光LED的正向電壓要低上許多,因此可以直接由鋰離子電池或3 顆鎳氫電池以低成本方式供電,因此控制標準LED工作的電路成本相當低。如果LED的工作電壓高于最高正向電壓要求,那么就不需要升壓轉換器或復雜且昂貴的電流源,事實上只要應用上能夠接受當電池電量降低時發光強度也會減弱的情況,那么LED也可以直接由鋰離子電池或3顆鎳氫電池推動。
市場前景
就現階段而言,距離實際進入白光LED照明時代,還有很長一段距離。因白光LED發光效率和成本的考慮,約在2010年時,白光LED的發光效率可達100lm/W,而在2020年時可達200lm/W。如果白光LED的進程加快,則是可在2005年慢慢出現商品化的產品,2010后便開始大量使用。
在照明市場方面,根據Frost & Sullivan的預估,2000年白熾燈泡及日光燈的全球市場規模約為43億美元,每年成長率約為5%,是2000年全球可見光LED市場規模的2.5倍左右,因此照明市場的發展空間頗大。Reed Electronics Research全球白光LED估計2000年將可成長至1.18億美元的市場規模,未來3年均將保持40%左右的成長速度,在2003年達到2.7億美元的市場規模。未來在白光LED成本進一步降低,除現有的手機背光源與小尺寸LCD背光源外,如果通用照明的市場開始啟動,則白光LED的市場會有較大的市場潛力,白光LED估計從2004年開始,市場能量會逐步釋放,需求會逐漸加大。
在現階段,白光LED的應用,在照明方面,主要是供汽車內閱讀燈、裝飾燈等使用,其余約有95[%]以上是供小尺寸LCD背光源使用。
上文就是關于白光LED發光原理與優勢的相關內容,相信認真看完的朋友都已經清楚了,當你遇到關于白光LED方面的問題時就登陸我們藍晉光電網站吧!