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白色LED(white light emitting diodes)
newmaker    来源:日经BP社
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二极管、三极管展厅
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白色LED指将多种不同波长的光叠加输出白色光线的二极管。主要用于液晶面板的背照灯光源、照明光源、霓虹灯、指示器光源以及汽车前照灯光源等,应用范围较广。由于耗电量低且寿命长,因此可代替荧光管和白炽灯成为新一代光源而备受期待。白色LED中,加强红色调,发光颜色与白炽灯相似的品种称为灯泡色LED。

作为液晶面板的背照灯光源,除了彩色显示的手机液晶面板大多使用白色LED外,作为画面尺寸更大的液晶面板背照灯光源的需求也在不断扩大。例如,背照灯光源采用白色LED的笔记本电脑,预计2010年几乎所有便携机型均会采用白色LED,采用14英寸以上液晶面板的机型中,2010年底之前近80%将采用白色LED。最近,液晶电视背照灯光源采用白色LED的品种日趋增加,作为实现薄型化及低功耗的杀手锏而备受期待。韩国三星电子、韩国LG电子、索尼以及夏普等液晶电视大厂商均在主力产品中采用了白色LED。

目前,与液晶面板的背照灯用途同样引人注目的是照明用白色LED。2009年,多家厂商投放市场的LED灯泡均配备了白色LED。此前的白色LED在性能方面还无力挑战以荧光灯产品为中心的照明产品。原因是因为白色LED发光效率低而耗电量大,并且每个LED的光通量少,因此白色LED照明产品的体积会变得非常大。为此,白色LED厂商先行开发了用于手机背照灯光源等小输出功率产品。

但从2008~2009年前后开始,发光效率超过80lm/W和100lm/W的白色LED相继面世,实际使用时的光利用效率超过了荧光灯。由此照明用白色LED的可能性一举提高。LED厂商和LED照明的业界团体,已经制定了今后进一步提高高输出功率产品的发光效率的发展蓝图。

白色LED单位亮度的价格在逐年降低。例如与荧光灯相比,获得1lm光通量的光源价格,2005年时白色LED约高出100倍,但LED厂商通过增加生产设备,提高成品率,将单位亮度的价格现在控制在了荧光灯的2倍以内。

将蓝色LED等与荧光材料相组合

白色光的实现方法大体分为三种。第一,用蓝色LED芯片发出的光线照射荧光体得到白色光。第二,将近紫外LED芯片发出的光线照射多种荧光材料使得光线混合成白色。第三,使R(红色),G(蓝色),B(蓝色)三色LED同时发光混色而成。

newmaker.com
不断提高的白色LED效率
日亚化学工业的量产白色LED的发光效率变化图。包括脉冲发光产品在内。图根据日亚化学工业的数据制作。

其中的主流方法是利用蓝色LED芯片的白色LED。荧光材料包括采用黄色荧光材料、在黄色荧光体中加入红色荧光体的材料、以及组合了绿色荧光体和红色荧光体的材料等。例如使用黄色荧光体时,用蓝色光的一部分照射荧光体,输出黄色光,再混合蓝色和黄色而获得白色光。此时,红色光较弱,所以只能得到近似白色光;由于色温较高,因此形成的是蓝白光(色温较高的光)。这一问题可通过使用红色荧光体减轻。如果进一步加强红色荧光体发的光,就会形成与白炽灯相接近的光(灯泡色LED)。另外,利用近紫外LED芯片的白色LED,其发光光谱更容易接近自然光。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (1/24/2011)
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