LED 使用螢光粉塗覆LED晶元以實現白光發射.
LED利用熒光粉實現白光發射主要有以下三種方法, 但他們都還沒有完全成熟, 嚴重影響了白光LED在照明領域的應用. 具體來說, 第一種方法是在藍色LED芯片上塗上可以被藍光激發的黃色熒光粉, 芯片發出的藍光與熒光粉發出的黃光互補形成白光. 該技術被日本日亞化學公司壟斷, 該方案的一個根本缺點是熒光粉中Ce3+離子的發射光譜不具有連續光譜特徵, 顯色性差, 且難以滿足低色溫照明的要求. 同時, 發光效率不夠高, 並需要通過開發新型高效熒光粉來改進.
第二種實現方法是在藍色LED芯片上塗覆綠色和紅色熒光粉, 芯片發出的藍光與熒光粉發出的綠光、紅光合成,得到顯色性更好的白光. 然而, 該方法所使用的熒光粉有效轉換效率較低, 尤其是紅色熒光粉的效率需要大幅提高.
第三種方法是塗紫光或紫外線 LED芯片 具有三基色或多色熒光粉, 並使用長波紫外線 (370納米-380納米) 或紫光 (380納米-410納米) 芯片發出的光激發熒光粉實現白光發射. 此方法顯色性較好, 但也有和第二種方法類似的問題. 目前, 轉換效率較高的紅綠熒光粉多為硫化物體系. 該類熒光粉發光穩定性差、光衰大. 因此, 開發高效低光衰白光LED熒光粉已成為當務之急.
使用熒光粉製作彩色LED有以下優點:
第一的, 儘管彩色 LED 具有不同顏色,例如紅色, 黃色的, 綠色的, 藍色的, 紫色可以在不使用熒光粉的情況下製備, 這些不同顏色LED的發光效率差異很大. 使用熒光粉後, 利用LED在某些波段發光效率高的優點,可以製備其他波段的LED,以提高該波段的發光效率. 例如, 一些綠光波段 LED 效率較低. 台灣製造商使用我們提供的熒光粉生產一種稱為蘋果綠的高效 LED,用於手機背光, 取得了良好的經濟效益.
第二, LED的發射波長仍難以精確控制, 這會導致某些波長的LED因為無法使用而被浪費. 例如, 當需要 470nm LED 時, 可生產455nm~480nm更寬範圍的LED. 發射波長兩端的LED只能以相對較低的價格進行處理或丟棄. 使用熒光粉可以將這些所謂的廢物轉化為我們使用所需的顏色.
第三, 使用熒光粉後, 部分LED的光色會變得更柔和或更亮,以滿足不同的應用需求. 當然, 熒光粉最廣泛應用在LED白光領域, 但由於其特殊的優勢, 它們在一定程度上也可以用於彩色LED. 然而, 熒光粉在彩色LED中的應用剛剛起步,需要進一步深入的研發.
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