新型照明光源——白光LED 的研究进展.doc

新型照明光源——白光LED的研究进展
作者:杨志平,…    文章来源:物理通报    点击数: 611    更新时间:2008-8-29

摘要:介绍了实现白光LED的基本原理,指出白光LED目前存在的问题,并阐述了白光LED的发展趋势及应用前景.
关键词:白光LED,固体照明光源,发展趋势
0 引言
,到1886年爱迪生发明了白炽灯,继而日光灯广泛应用于照明,使人类的生产、社会活动时间延续至全天,,目前以日光灯为代表的照明光源也存在着一系列缺陷,如发光效率低、消耗能量多、使用寿命短、产生***等有毒废弃物,远远不能满足现代社会对高效、节能和环保的照明技术的现实需求。因此,(lightemittingdiode)问世以来,在节能和寿命方面表现了巨大的潜能,,,日本日亚公司首次成功地研制出氮化镓(GaN)LED,实现了蓝色半导体发光,该突破使得LED形成了三基色完备的发光体系,,、高效、寿命长、无污染、耐震(振)动、不易损坏、瞬时启动和快响应等优点,因此白光LED是LED产业中最被看好的新兴产品,将成为21世纪的新一代光源,第四代固体照明光源,以替代白炽灯、.
1 基本原理
LED是一种固体光源,它是利用半导体P-,,,白光可以通过不同的颜色混合方案实现,例如,蓝光和黄光混合,蓝、绿、红三基色光混合、以及多基色光混合等.
,有效地激发荧光粉发射黄光,其余的部分蓝光穿过荧光粉透出,黄光和蓝光混合获得白光(图1).这种方法的优点是白光LED结构简单,容易制作,而且YAG荧光粉已经在荧光灯领域应用了许多年,:(1)蓝光LED发光效率还不够高;(2)短波长的蓝光激发荧光粉产生长波长的黄光,存在能量损耗;(3)荧光粉与封装材料随着时间老化,导致色温漂移;(4)不容易实现低色温(一般照明用的白光都略微偏暖色),显色指数一般也不高(70~80);(5)功率型白光LED还存在空间色度均匀性等问题.
第二种方案是采用高亮度的近紫外LED(~400nm)泵浦R、G、B三色荧光粉,产生红、绿、(图2),
 
+YAG荧光粉,采用这种方法更容易获得颜色一致的白光,因为颜色仅仅由荧光粉的配比决定;此外,还可以获得很高的显色指数(>90).其缺点主要有:(1)高效的功率型紫外LED不容易制作;(2)由于Stocks变换过程中存在能量损失,用高能量的UV光子激发低能量的红、绿、蓝