半導(dǎo)體照明技術(shù)-文庫(kù)吧資料
2025-08-07 16:32本頁(yè)面
【正文】 鹽熒光粉至今在發(fā)光效率上仍不及 YAG，盡管硅酸鹽熒光粉的熱穩(wěn)定性較 YAG高。⑤適合的粒度。③滿(mǎn)意的穩(wěn)定性。 選擇熒光粉的標(biāo)準(zhǔn)主要有五條：①對(duì) LED發(fā)射波長(zhǎng)有強(qiáng)烈的吸收。 第九講 白光發(fā)光二極管 功率 LED(≥1W ）的發(fā)光效率己達(dá) 208lm/W，大于130lm/W的 PC白光 LED已能批量生產(chǎn)。由于藍(lán)光LED的量子效率不斷提高，日前實(shí)驗(yàn)室已實(shí)現(xiàn)2491m/W的發(fā)光效率。 第九講 白光發(fā)光二極管 第九講 白光發(fā)光二極管 圖 97 兩種石榴石組分 PC白光 LED的典型光譜（實(shí)線 570nm，虛線 580nm） p? p? 高亮度 AlInGaN藍(lán)光 LED發(fā)展起來(lái)后不久，AlInGaN/YAG： Ce3+熒光粉轉(zhuǎn)換（ PC）白光 LED就商品化了。補(bǔ)充試樣的測(cè)量顯現(xiàn)對(duì)深綠和深藍(lán)顯色指數(shù)相對(duì)較低（ R11,12=56～ 60），對(duì)深紅顯色指數(shù)特別低 (R9=0)。光譜的光視效能超過(guò) 3001m/W，而顯色指數(shù)略小于 80。普朗克軌跡線和連接有關(guān)色坐標(biāo)的直線的交點(diǎn)表明色溫在 4000℃ 以上的白光是可以得到的。此外，裁剪熒光粉的發(fā)射光譜可產(chǎn)生具有各種色溫的白光。這個(gè)波長(zhǎng)也接近效率最高的二基色體系短波部分的波長(zhǎng) (445nm)。 第九講 白光發(fā)光二極管 YAG： Ce3+的光譜性質(zhì)滿(mǎn)足二基色白光 LED的要求。發(fā)射光譜來(lái)自斯托克斯位移了的 2D帶到 2F5/2(520nm）和2F7/2（ 580nm）子能級(jí)的躍遷。 第九講 白光發(fā)光二極管 第九講 白光發(fā)光二極管 圖 95 釔鋁石榴石 Y3Al5O12： Ce3+中的能級(jí) 相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)來(lái)自基態(tài) 4f1和激發(fā)態(tài) 5d1帶間允許的電子躍遷。熒光粉用經(jīng)典的氧化物熔融過(guò)程在 1600℃ 下生產(chǎn)。熒光粉的最佳選擇為鈰摻雜的釔鋁石榴石 YAG： Ce3+。部分藍(lán)光在熒光粉層中被吸收并下轉(zhuǎn)換為黃光。 藍(lán)光芯片固定在內(nèi)置的反射杯中，并涂覆一層環(huán)氧樹(shù)脂和熒光粉顆?；旌隙傻霓D(zhuǎn)換層。 第九講 白光發(fā)光二極管 第九講 白光發(fā)光二極管 圖 93 含有 4 和 5個(gè)線寬 30nm的基色光的 4870K白光光源（ K， Ra) 相分布的優(yōu)化邊界（十字線標(biāo)出每種基色數(shù)不同的情況下為得到合理的最高顯色指數(shù)值所建議的點(diǎn)） LED (1)二基色熒光粉轉(zhuǎn)換白光 LED 設(shè)計(jì)二基色白光 LED的直接途徑是用發(fā)射藍(lán)光的AlInGaN芯片和發(fā)射在黃色區(qū)的熒光粉。因此，聯(lián)合邊界對(duì) KRa折中選擇以及基色光源數(shù)目的選擇都可提供指導(dǎo)。 從圖 93看到，對(duì)不同基色光源得到的優(yōu)化邊界部分重疊，組成了一個(gè)結(jié)合在一起的邊界。圖 93給出了由30nm譜線寬度的三基色、四基色和五基色體系構(gòu)成的色溫（陽(yáng)光直射）白光的結(jié)果。 第九講 白光發(fā)光二極管 ?ukauskas等發(fā)展了含有任意數(shù)目任意光譜功率分布的基色光的白光光源最佳化的方法。它們的中心波長(zhǎng)分別在 440～ 450nm、495～ 505nm 、 555～ 565nm以及 610～ 620nm。Walter用非線性編程技術(shù)表明．四條大約位于 460nm、530nm、 580nm和 620nm的窄譜線產(chǎn)生高到 90～ 95的顯色指數(shù)。 第九講 白光發(fā)光二極管 Mahr用嘗試法優(yōu)化了 4條和 5條窄譜線組合的光視效能和顯色性。用譜線寬化來(lái)優(yōu)化，在 Ra=70、色溫 3000K的情況下通常得到 3001m/W的光視效能。與二基色體系比較，在同樣的顯色指數(shù)下，三基色體系發(fā)光效率可以提高 20%。已知，使發(fā)光效率和顯色指數(shù)最高所要求的白光的功率分布譜（ SPD）含有 450nm、 540nm和 610nm三個(gè)峰。 第九講 白光發(fā)光二極管 ?F? ? aR1K ?? ??第九講 白光發(fā)光二極管 圖 92 基色光源線寬 30nm，色溫 4870k的二基色白光（ K， Ra）相分布 式（ 91）中， n是基色光源數(shù)目； Si和 Ii(i=1,…,n)是光源歸一化的光譜功率分布和相對(duì)強(qiáng)度； 是控制光視效能和顯色指數(shù)間折中的權(quán)重， 。這條最優(yōu)化邊界由目標(biāo)函數(shù)： (S1,?,S n?,I 1?,I n) 的所有極大值組成。相分布是以第一個(gè)峰值波長(zhǎng)為參變量計(jì)算的，步長(zhǎng)為 1nm。 第九講 白光發(fā)光二極管 ?ukauskas等考慮了兩個(gè)半高寬為 30nm的高斯線組成的二基色 LED體系。具有最高質(zhì)量指數(shù)的光源能有約為 70%的亮度指數(shù)，顯色指數(shù)約為 90。在標(biāo)準(zhǔn)熒光燈中，通常光視效能減小 20%足以使顯色指數(shù)從 50增加到90。應(yīng)注意到，峰值波長(zhǎng) 500～ 505對(duì)于二基色體系中高輸出是最不利的。對(duì)于 459nm(藍(lán)紫光）和 572nm（黃綠光）這一對(duì)光譜線，白光的光視
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