白光LED光效改進方法討論(圖)
上傳人:肖從清 上傳時間: 2009-04-14 瀏覽次數: 1268 |
摘要:白光LED因綠色環保、高效節能以及長壽命的優點得到人們的高度重視,但是LED照明產品的開發是一個系統工程,除了提升光源本身的亮度外,還涉及到散熱、二次配光、控制電路、電源等一系列問題。目前,LED光源的亮度還不夠高,所以大家把LED照明產品的功率做得較大,這樣一來就帶來了成本增加、散熱結構復雜、電源和控制設計困難等一系列問題。如果LED光源的光效能得到大幅提升,其他如價格、散熱、驅動電路、以及配光等環節的問題處理起來就更加容易,所以白光LED光效的提升至關重要,它是LED照明走向普通照明的重要環節,下面本文就LED光效的改進方法作一些討論。
關鍵詞:白光LED;光效;材料;工藝
在當前能源日益短缺的情況下,以日本和歐美等為主的發達國家已經在城市公共照明領域進行半導體照明的改造工程,同時,我國政府也在倡導要大力發展LED照明產業,全力推進半導體照明工程,LED照明的國際、國內市場前景巨大。但LED要全面取代傳統照明,光效的提升是一個至關重要的環節。
白光是一種多顏色的混和光,目前白光LED的制造方法主要有以下幾種方式:
1.R+G+B(LEDChip)
2.B(LEDChip)+YellowPhosphor(熒光粉)
3.B(LEDChip)+(R+G)Phosphor(熒光粉)
4.B(LEDChip)+(Y+R)Phosphor(熒光粉)
5.B(LEDChip)+(Y+G)Phosphor(熒光粉)
6.UV(LEDChip)+(R+G+B)Phosphor(熒光粉)
其中第一種方法是將R、G、B三色LED晶片封裝在一起,通過RGB混光的方式得到白光;第二種是藍光LED晶片加YAG黃色熒光粉的封裝方式,通常以450nm-465nm的藍色光激發YAG黃色熒光粉產生黃光,該黃光與透過YAG熒光粉而沒有被吸收的藍光混合而產生兩波長的白光,這項技術的發明者為日亞化學(美國專利:US5998925);第六種方法是通過紫外光激發R、G、B三基色熒光粉,從而產生R、G、B三色光混合的白光(美國專利:US5952681)。
紫外光激發三基色熒光粉的封裝方式發光原理與日光燈的相同,都是由三基色熒光粉吸收能量而發出三色光,再經混合而得到白光。這種發光模式發出的白光顯色性較好,但目前這種封裝模式還受到一些材料特性和制程技術的制約,例如目前尚無抗衰減、高效率的功率型紫光LED晶片;封裝材料選擇困難,一方面這些封裝材料必須抗紫外光,不會因為紫外光的照射而產生劣化;另一方面這些封裝材料還要能阻擋紫外光的外泄,以避免對人體產生傷害。
目前,第一種和第二種是最常用的白光LED制造方法,尤其是以藍光激發黃色熒光粉而得到白光的這種方法,已被用于工業化量產。這種制造技術其發光效率高低主要取決于材料(晶片、熒光粉、膠水)的優劣和生產制程的過程控制,下面我們就這幾方面的問題作一些討論:
材料:
1.晶片
晶片本身的功率是白光LED光效的決定因素,目前常見的藍光晶片制造方式有下列四種類型:
A.以Cree為代表的SiC或者Si襯底(圖一)
用戶名: 密碼: