熒光粉對(duì)白光的影響

1、1962年首只紅色發(fā)光二極管GaAsP問世以來，40年間發(fā)光二極管（LED）得到了飛速的發(fā)展。1985年人們用GaAlAs制成的LED的發(fā)光強(qiáng)度第一次突破lcd。進(jìn)入90年代以來，人們對(duì)LED的開發(fā)研究取得了突破性的進(jìn)展。通過利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）方法替代了繁雜的液相法，通過開展InGaAIP四元素材料的研究，制成了高亮度黃光和黃綠光。同樣采用MOCVD方法，以氮化物為代表的藍(lán)色和綠色LED取得歷史性突破，S.NaKam

2、ura成功地制備了高亮度InGaN藍(lán)光和綠光LED，使得LED形成三基色完備的發(fā)光體系。近五年來高亮度LED的市場(chǎng)迅速擴(kuò)大，從1995年到1999年高亮度LED的市場(chǎng)平均每年增長(zhǎng)53.7%。隨著LED的效率的迅速提高，成本不斷下降，LDE市場(chǎng)正在由顯示、指示向照明領(lǐng)域擴(kuò)展，專家預(yù)計(jì)LED將成為繼白熾燈、熒光燈之后的新一代光源。1白光LED的兩種實(shí)現(xiàn)方法白光是一種多顏色的混合光，可被人眼感覺的白光至少包括兩種以上波長(zhǎng)的光。例如人眼同時(shí)受紅

3、、藍(lán)、綠光的刺激時(shí)，或同時(shí)受到藍(lán)光與黃光的刺激時(shí)都可以感受為白色光。依照這種原理人們可以設(shè)計(jì)產(chǎn)生白光的LED光源。按照現(xiàn)有的技術(shù)能力，有兩種可行的方案。第一種，使用紅綠藍(lán)的三色LED，按照所屬光的強(qiáng)弱排成矩陣，三種色光混合后產(chǎn)生白色的光。但是，LED是PN結(jié)，它像所有PN結(jié)一樣，遵守PN結(jié)的負(fù)溫度特性的特征規(guī)律。在LED器件上表現(xiàn)為它的正向電流隨溫度的升高而下降，它的光輸出亦會(huì)隨溫度的升高而下降，不同的LED下降程度差別很大。第二種是利

4、用藍(lán)光LED照射一熒光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍(lán)光互補(bǔ)的黃光屏利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光和藍(lán)光予以混合，便可得出人眼所需的白光。1996年日本日亞化學(xué)公司（NichiaChemical）發(fā)現(xiàn)以發(fā)黃光系列的釔鋁石榴石（YAG）熒光粉配合藍(lán)色發(fā)光二極管，可做成白色光源。目前，人們也在開發(fā)紫光及紫外光系列的專用熒光粉，這類熒光粉的發(fā)射波長(zhǎng)為370～420nm，利用涂敷的方法，這類熒光粉配合紫光或紫外光的LED也可制造出白光LED。2涂敷LED的發(fā)光原理及制

5、作方法2.1基本原理白光LED主要是利用藍(lán)色LED為基礎(chǔ)光源，將藍(lán)色LED發(fā)出的一部分藍(lán)光用來激發(fā)熒光粉，使熒光粉發(fā)出黃綠光或紅光和綠光，另一部分藍(lán)光透射出來，由熒光粉的黃綠色光或紅光和綠光與透射的藍(lán)光組成白光。由發(fā)號(hào)燈、警示燈、標(biāo)志燈已遍及全世界，僅美國(guó)就將有1.35億個(gè)交通燈被LED所替代。上海也以每年一萬個(gè)交通燈的速率將白熾燈更替成LED燈。與白熾燈相比，LED交通燈的優(yōu)點(diǎn)是耗電少、使用壽命長(zhǎng)，并能大幅度提高亮度，通過對(duì)傳統(tǒng)鎢絲燈

6、與LED燈的性能比較，可以看到，采用LED燈泡，功耗節(jié)約了8～15倍，亮度增加4～5倍，使用壽命增加了30～50倍，現(xiàn)場(chǎng)角也有所擴(kuò)大。雖然LED燈的價(jià)格增加了一些，但僅就維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用節(jié)省一項(xiàng)，就足夠加以彌補(bǔ)。交通燈的耗電量相當(dāng)可觀，日本雖是一個(gè)地域狹小之國(guó)，該國(guó)一年用于交通燈的耗電量就達(dá)100萬千瓦時(shí)，可見使用LED對(duì)節(jié)約能源的巨大意義。3.3汽車狀態(tài)指示汽車狀態(tài)指示主要指汽車頭部的方向燈以及后部的尾燈與高位剎車燈，采用紅黃色的InGa

7、AIP超亮LED替代普通白熾燈作汽車的狀態(tài)指示，具有抗震性能好、使用時(shí)間長(zhǎng)（超過汽車使用壽命）、反應(yīng)速度快（特別是在高速公路上行駛時(shí)十分重要）、亮度高、體積小巧等優(yōu)點(diǎn)。目前無論在國(guó)外進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)的高等級(jí)轎車上均已安裝了LED狀態(tài)指示燈，按每輛車上使用250顆LED計(jì)，全世界年產(chǎn)轎車達(dá)5000萬輛，每年需要上百億只。3.4液晶顯示（LCD）則的背光照明在液晶顯示中，至少有10%采用有源光作背光照明，光源可使LCD顯示屏在黑色環(huán)境下讀寫。與

8、其他光源相比，LED在LCD背光照明中最具競(jìng)爭(zhēng)力，超亮InGaAIP與GaN基LED可以提供高效率的發(fā)光和寬范圍的顏色。特別是這類器件可在小電流下工作，從而大大減少功耗。采用LED作為背光照明的液晶顯示器可用于移動(dòng)電話、筆記本電腦。隨著小型液晶顯示器在節(jié)電型通信產(chǎn)品中的廣泛使用，將會(huì)對(duì)超高亮度LED提出更高要求。3.5大屏幕顯示大屏幕顯示是超高亮度LED應(yīng)用的一個(gè)巨大市場(chǎng)，包括圖形、文字、數(shù)字的單色、雙色和全彩顯示，已大量應(yīng)用于廣場(chǎng)、街