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白色LED光源的实现方式及其特征

下一节:白色LED的发光效率和色参数

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白色LED光源的实现方式及其特征课程教案、知识点、字幕

我们看看这是从1997年开始

实现了白光LED

我们看看它的发展过程

就是白色LED

照明光源的开发历史

及进展概略

1997年到2008年

1997年藉由蓝光LED

465与YAG就是说石榴石

这种石榴石这种荧光体

这种荧光体发的是黄光

黄光哪儿来的

是由蓝光激发这种石榴石

产生黄光

那么实现了白光

什么意思

就是蓝光发出来的LED光线

一部分要透过荧光体

那时还有一部分蓝的

另外一部分

蓝光它要激发这种YAG荧光体

使它发黄光

黄光跟蓝光互为补色关系

它互为补色关系

它就会产生白光

这是最早的

因为1993年实现了蓝光

1997年它就发现了白光

1998年藉由近紫外LED

400纳米的

说它叫近紫外

但是一般我们说可见光范围

都是380到780

那么它说是近紫外

我们就认可它是近紫外

400纳米左右

与三原色荧光体相组合

创造出真正意义上的

半导体固体白色发光

注意它是用近紫外

400纳米的近紫外

激发三种荧光体

哪三种荧光体

红绿蓝三种荧光体

那么红的发红光

绿的发绿光

蓝的发蓝光

这样组合起来就会

制造出来了真正意义的那种

从这种意义上讲

它在1998年

就是像我们现在日光灯

有点相似了

是什么

它是用紫外线

它是 荧光灯是用紫外线

照射红绿蓝三色荧光体

这个是用近紫外的

400纳米左右的照射红绿蓝

三色荧光体

那么这产生了真正意义上的白光

那么它有什么优缺点

它的量子效率

它当时的量子效率

是外部量子效率40%

这是白色发光的发光效率

应该是效能了

60到80每瓦流明

可以到120每瓦流明

那平均显色性指数是90

什么叫做平均显色性指数

待会儿我们再说

2011年RGB白色LED

这是又往前进展了

那么后来

还是用近紫外

那么量子效率比原来高了

2003年它也是用蓝光的LED

用YIG荧光体

它的什么

它的显色指数高了

后边当然还是在

在这个基础之上

我们说现在我们看看

实现白色发光的LED

那么现在用的比较多的

实际上实现白色发光的

有着下边讲的四种方法

一种方法是蓝光LED

再加荧光体 黄色荧光体

激发源为460纳米的

蓝光氮化镓铟

代表性的荧光体是YAG

效率高 各种色温度

发光已实现化

这是常用的

我们现在常用的最多的

这是蓝色荧光体

就是蓝色LED

加黄光荧光体

那么第二种

近紫外的LED

来激发荧光体

注意 激发源为365到420的

近紫外LED

荧光体为蓝绿红的复合组合

显色性好 色偏差好

但是效率不够高

第三种是蓝光LED

再加上绿光LED

再加上红光LED

那么这种由RGB三原色的LED光

实现混色

由于不使用荧光体

因此光的损失小

可以实现全色化

但是最大的问题是什么

最大的问题价钱太贵

实现起来比较复杂

为什么说

蓝光LED得有个控制系统

绿光LED也有个控制系统

红光LED也有个控制系统

那么控制系统很复杂

实现起来就比较难

这是第一条

另外一条由于目前的像素比较大

几个毫米

这样

要做显示器去用它

这不行 为什么不行

人眼睛可以看出来

你说是红绿蓝混成一个白色

人眼一看不是白色

是红绿蓝三色

所以是有问题的

那么第四种方法

是蓝绿光LED

再加上橙色LED

由互为补色的关系的两色混色

再低的色温的效率高

但是显色性低

那么现在实现白光的

用的最多的是蓝光LED

再加上什么

再加上黄光荧光体

或者是近紫外的LED再加上

近紫外的LED

再加上红绿蓝荧光体

那么这种价格比较便宜

这种发展前景比较好

这种用于什么

蓝光LED 绿光LED 红光LED

主要是用做室外大屏

你们看中关村里边

那个E世界

或者是那个中关村那里边

那个大楼里边那个

外边那个

太阳光底下都能动态显示的

都是利用这种

那一个大屏很贵的 几百万

它为什么贵

就是因为每一个像素

有三个亚像素组成的

每一个像素

有三个亚像素组成的

一个亚像素

就得有一个蓝光LED

绿光LED 红光LED

每一个亚像素一套控制系统

那个就是价钱很贵了

但是它比其他的平板显示器

最大的优越性是什么

它发光非常强

在太阳光底下也可以看到

在体育馆

搭的广告牌

这都可以

屏可以做的很大

整个的墙上都可以做成大屏

超大屏 超亮度

反应时间也相当快

这是它的特点

但是以它作为家用电视是不行的

就在于什么

第一是价钱太贵

第二条它像素太大

几个毫米

几个毫米做电视

人眼睛就可以看得到

红绿蓝 红绿蓝不是白色的

这就是实现全色

白色显示的这种白色光

实现白色光

当然是为了照明用的

全色显示是为了

大屏幕显示用的

这就是我们说的几种

实现白色的方法

白光的方法

好 你们看

实现LED白色发光的

不同方式及其特征

第一个是红绿蓝

三色的LED

多个半导体芯片组合合成

发自三色LED的配光各异

产生严重的色分离

缺乏可见光谱中的某些成分

不适合用于照明光源

那么这是它的

它的色带线性

显色性也比较低

第二种方法是常用的

单芯片加上绿色荧光体方式

由蓝光LED和黄光荧光体

得到()白光

易发生色分离

不能得到均匀配色

作为照明光源不很理想

但是可以用

它的发光效率还是比较高的

还是最高的可以说

它的显色性不够特别好

第三种是单芯片

再加多色的荧光体

由蓝光LED与黄光红光

荧光体相组合

那么红光荧光体实现白色

与蓝光LED的特性关系极大

没有短波长的光

那么K不如这个高

但是显色性指数非常好

第四种是单芯片加多色荧光体

近紫外的LED

激发红绿蓝荧光体发光实现白光

可以得到高显色性的

均匀配光

最适合于照明光源

可获得覆盖可见光领域的

接近连续光谱的发光

显色性最好

K可以大于80每瓦流明

它的显色性指数到100

所以第一种方式不能做光源

但是做显示器可以

第二种光源是用的最多

是大陆的货

大陆的

非常普及的

第三种发展前景最好

但是价钱比较贵

它显色性指数非常好

那么这里讲什么叫做显色性指数

所谓显色性指数

就是说光源照到

某一个物体上

人眼看到的

跟实际上的那个颜色是一样的

那这就叫做显色性

那谁的显色性指数最好

太阳光最好

人长期在太阳光下

太阳光照射一个花一个草

一个树 一个木

这一看人看非常舒服

那么如果显色性不好

显色性越低

就是跟原来的

那个本身的颜色差异越大

达到100%

就是完全自然的显示了

如果是

比方说第一种情况

它显色性指数才40%

这就是比较差了

比方说

我们看自由市场里面有卖肉的

卖肉的那个市场

它肯定不用这种

显色性指数等于40的

它肯定是用白质灯来照

白质灯一照

显出肉的本色

五花肉非常清楚

非常喜人

如果是拿

显色性指数是40的来照

那么照出来

甭说是那个猪肉了

看人的眼睛像死尸一样那样

那怎么能行

所以人不习惯这种颜色

提高它的显色性指数

是照明光源的一个很重要的问题

那么这张图

就是说明一个什么问题

就是说不同的光源

产生的光都是白光

这也是白光

你们看这个光源是谁

是蓝光LED

再加黄光荧光体

这个是蓝光LED加上RG荧光体

这个是短波长的LED

加上RGB荧光体

这个是RGB

LED就是一个红一个绿一个蓝

你们看看尽管都是白光

它布线分布是不一样的

人的眼睛对这个还是有感觉的

如果定量看反映在什么

反映在效率 相对比值

最高的是它这种

那显色性它就很差了

那么最好的

这种是三色

我可以配的最好

三色配的最好

这个是最差的

当然它的优点它是简单

这个就很复杂了等等这些

实现白光

有各种不同的方式

就根据的用途来选择

是选在日常的照明光源

还是做手术的时候的光源

还是在美术馆里边用的光源

都不一样的

要选择光源

根据它的特性进行选择

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半导体和集成电路材料

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--集成电路发明逾50年——两人一小步,人类一大步

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-曝光光源向短波长进展和干法刻蚀代替湿法刻蚀

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--第二章小结

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白色LED光源的实现方式及其特征笔记与讨论

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