白光LED

白光LED簡介

　　白光LED通常采用兩種方法形成，第一種是利用“藍(lán)光技術(shù)”與熒光粉配合形成白光；第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產(chǎn)生白光器件。 德國Hella公司利用白光LED開發(fā)了飛機(jī)閱讀燈；澳大利亞首都堪培拉的一條街道已用了白光LED作路燈照明；我國的城市交通管理燈也正用白光LED取代早期的交通秩序指示燈?？梢灶A(yù)見不久的將來，白光LED定會進(jìn)入家庭取代現(xiàn)有的照明燈。

白光LED百科

　　白光LED通常采用兩種方法形成，第一種是利用“藍(lán)光技術(shù)”與熒光粉配合形成白光；第二種是多種單色光混合方法。這兩種方法都已能成功產(chǎn)生白光器件。 德國Hella公司利用白光LED開發(fā)了飛機(jī)閱讀燈；澳大利亞首都堪培拉的一條街道已用了白光LED作路燈照明；我國的城市交通管理燈也正用白光LED取代早期的交通秩序指示燈。可以預(yù)見不久的將來，白光LED定會進(jìn)入家庭取代現(xiàn)有的照明燈。

　　發(fā)光原理

　　白光LED發(fā)光的方式主要按使用LED發(fā)光二極管的使用數(shù)量可以分為單晶型和多晶型兩種類型。

　　一種是多晶型，即使用兩個或兩個以上的互補(bǔ)的2色LED發(fā)光二極管或把3原色LED發(fā)光二極管做混合光而形成白光。采用多晶型的產(chǎn)生白光的方式，因?yàn)椴煌纳实腖ED發(fā)光二極管的驅(qū)動電壓、發(fā)光輸出、溫度特性及壽命各不相同，因此在使用多晶型LED發(fā)光二極管的方式產(chǎn)生白光，比單晶型LED產(chǎn)生白光的方式復(fù)雜，也因LED發(fā)光二極管的數(shù)量多，也使得多晶型LED的成本亦較高；若采用單晶型，則只要用一種單色LED發(fā)光二極管元素即可，而且在驅(qū)動電路上的設(shè)計(jì)會較為容易。

　　另一種是單晶型，即一只單色的LED發(fā)光二極管加上相應(yīng)的熒光粉，就如同日光燈的發(fā)光方式一樣，采用LED發(fā)光二極管激發(fā)熒光粉發(fā)光。通常采用兩種方式，一種方式是藍(lán)光LED發(fā)光二極管激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)生白光，另一種方式是紫外光LED激發(fā)RGB三波長熒光粉來產(chǎn)生白光。許多廠商主要從事白光LED的研究，通常都先從藍(lán)光LED開始研發(fā)及量產(chǎn)，有了藍(lán)光LED的技術(shù)之后再開始研發(fā)白光LED，然而目前最常用藍(lán)光LED激發(fā)黃色熒光粉來產(chǎn)生白光，但是用藍(lán)光LED來發(fā)白光的方式的發(fā)光效率仍然不足，許多廠商開始向另外一個方向就是往紫外光LED來發(fā)展，利用紫外光LED加RGB三波長熒光粉來達(dá)到白光的效果，其發(fā)光效率比藍(lán)光好上許多。而紫外光LED加RGB三波長熒光粉的方法，則關(guān)鍵技術(shù)在高效率的熒光體合成法，也就是如何把熒光粉有效的附著在晶粒上的一項(xiàng)技術(shù)。

　　目前白光LED的發(fā)展現(xiàn)狀如何，國內(nèi)外差距如何？

　　led照明白色的光的范圍的事兒，有人說還有別的意思嘛？有，比如顯示屏，比如白光概念內(nèi)包括的暖白光（黃）/自然白。。等文字游戲和多樣性解釋，就不是這個回答所包含的啦。

　　目前（現(xiàn)狀）藍(lán)光底白光還是比較尷尬的：

　　1.led藍(lán)色基白光不能很好顯色白色的物體。。。是的，你沒有看錯，我說的是尷尬

　　如下圖：變化的不同的白色，和相同白色物體的不同部分在led白光下不能還原一致穩(wěn)定。。。光譜和熒光粉遇到瓶頸

　　打個比方：號稱北喬峰南慕容，以彼之道還施彼身的慕容復(fù)，卻眼睜睜看著喬峰的小弟大理紈绔段譽(yù)搶走了自己不珍惜的女人，，，說的踏馬的啥？嗯，就是沒想到啊居然辦不到??！

　　表現(xiàn)？看下面圖那樣是普遍現(xiàn)象。。

　　畫面“太美”（請忽略那些學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的人。。。學(xué)不好的）

　　中村修二（諾獎led藍(lán)光基白光重大貢獻(xiàn)者）的公司，已經(jīng)放棄藍(lán)光底白光去做紫光底的led了，目前冒似表現(xiàn)更好點(diǎn)，年銷售2億多！美金！謀求上市，，，這真是個悲傷的故事，因?yàn)榇蠹业陌坠膺€是前者，還在想突破。。。親爹都不要了哇！

　　下面是KLJ在實(shí)驗(yàn)紫光底led對不鮮艷色含白色在做實(shí)驗(yàn)實(shí)拍

　　2.為了用led藍(lán)光底白光顯示一些難點(diǎn)考核色，普遍業(yè)內(nèi)在推廣新的評價體系的引導(dǎo)消費(fèi)和所謂的關(guān)鍵（特殊）色點(diǎn)-Sensus的方法，還沒有被接受，也不好在成本內(nèi)實(shí)現(xiàn)。。。就是一種類似音響里的杜比AC-3的聽覺遮擋錯覺，也做一種視覺遮擋錯覺。?？?！給你說燈光呢，你別老揪著AV好嗎？就一比喻！也許杜比AC-3你也要聽我解釋大半天呢！個人不看好，猶如最后AV屆還是DTS，THX，聽不懂啊，那好吧，說說偽3D畫面和VCD影碟機(jī)的結(jié)果吧！

　　3.驅(qū)動和散熱配套的制約，表現(xiàn)的穩(wěn)定性經(jīng)濟(jì)性不夠，制造和維修更換成本已經(jīng)到了不能再減啦，，，本來就足夠木節(jié)操了好嗎！標(biāo)準(zhǔn)沒出呢，已被玩壞，哎！已經(jīng)有如OSRAM歐司朗等在走AC市電（無需驅(qū)動）連續(xù)可見光譜路了，期待成本的降低，是個新路子！

　　至于其他光色其他用途啥的，爭取仿生適應(yīng)肉眼視覺習(xí)慣和成本及標(biāo)準(zhǔn)制等，更有希望點(diǎn)呵呵！

　　與外國的差距？老美的車還不知道省油，德系車子還不知道安全。。。

　　咱們太看重led了，人家根本就沒發(fā)燒！

　　國際上反應(yīng)激進(jìn)的：比如德國ERCO和日本小泉，世界兩大燈具公司都放棄了傳統(tǒng)光源燈具，而專心只做led，并且把led（主要是射燈）應(yīng)用分成了透鏡派和反射派，目前也沒有孰優(yōu)孰劣的判斷。

　　而國內(nèi)那些所謂的“一線照明”也墻頭草似的早跟著跳涯啦（一般都從了日系，德系的透鏡真心難弄）。。。so，我斷言，傳統(tǒng)光源燈具和led燈具的PK中，可能會突然絕種，不管輸贏！

　　是的，燈光的發(fā)展從來不是效果的超越，而是利益及操控性的超越；也不是成熟替代不成熟，而是有了新方向就改向！就是這么殘酷！

　　反而是一些細(xì)分的照明應(yīng)用公司如咱的KLJ還在和做傳統(tǒng)光源的老牌廠商的供應(yīng)一起延續(xù)那種百花齊放的假象多走幾程，不過聲音太弱，請珍惜吧！等到他們大佬也轉(zhuǎn)身了（已經(jīng)停止技術(shù)改進(jìn)和投入）就收手。。。。你不會指望俺們?nèi)ヅ庠窗?，俺是小公司無義務(wù)“能力不行責(zé)任還大”OK？

　　至于尼瑪說led上位靠節(jié)能環(huán)保啥優(yōu)勢的，這和效果及照明需求沒有一毛錢關(guān)系好嗎？你還能節(jié)能過太陽能發(fā)電生物發(fā)電，效果好過大自然？而且你確定他們賣led時說了真話？你確定成本下能實(shí)現(xiàn)替代？咱們敢坐那兒跟你細(xì)算算嗎！我知道的是：眾口鑠金，三人成虎，別有用心，站隊(duì)利益，沒有證據(jù)表明led已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了啥它自己已迫不及待的號稱的優(yōu)點(diǎn)。。。

　　而數(shù)字智能可控及裝飾，，，這也不是照明的必要條件好嗎？是附加功能和呵！至于生態(tài)和健康因素，那更不是常用的光的效果的參數(shù)了，也沒有明確的后果結(jié)論。

　　好吧，有人說結(jié)果和現(xiàn)狀就是：省電不省錢，看著總有點(diǎn)別扭！嗯！淺顯正確但不全面，無言以對的是沒法和你細(xì)說清。。。

　　衡量白光LED優(yōu)劣的9個特性參數(shù)

　　從目前白光LED產(chǎn)品的機(jī)理和結(jié)構(gòu)來看，用來衡量白光LED優(yōu)劣的特性參數(shù)一般有以下9個。

　　1、白光LED的電流/電壓參數(shù)（正、反向）

　　白光LED具有典型的PN結(jié)伏安特性，通過的電流直接影響白光LED的發(fā)光亮度和PN串并聯(lián)方式組合在一起，相關(guān)的各個白光LED的特性必須匹配，在交流工作狀態(tài)下還必須考慮其反向電特性。因此，必須測試它們在工作點(diǎn)上的正向電流和正向壓降，以及反向漏電流和反向擊穿電壓等參數(shù)。

　　2、白光LED的光通量和輻射通量

　　白光LED在單位時間內(nèi)發(fā)射的總電磁能量稱為輻射通量，也就是光功率（W）。對于照明用白光LED光源，更關(guān)心的是照明的視覺效果，即光源發(fā)射的輻射通量中能引起人眼感知的那部分量，稱之為光通量。輻射通量與器件的電功率之比表示白光LED的輻射效率。

　　3、白光LED的光強(qiáng)分布曲線

　　光強(qiáng)分布曲線用于表示LED發(fā)出的光在空間各方向的分布狀態(tài)。在照明應(yīng)用中，計(jì)算工作面的照度均勻性和LED的空間布置時，光強(qiáng)分布是最基本的數(shù)據(jù)。對于空間光束為旋轉(zhuǎn)對稱型分布的LED，用一個過光束軸平面的曲線表示即可；對光束為橢圓形分布的LED，則用過光束軸及橢圓形長短軸的兩個垂直平面上的曲線來表示；對于非對稱的復(fù)雜圖形，一般用過光束軸的6個以上截面的平面曲線來表示。

　　4、白光LED的光譜功率分布

　　白光LED的光譜功率分布表示了輻射功率隨波長變化的函數(shù)，它既確定了發(fā)光的顏色，也確定了它的光通量以及顯色指數(shù)。通常相對光譜功率分布用文S（λ）表示，光譜功率沿峰值兩邊下降到其值的50%時，所對應(yīng)的兩個波長之差（Δλ=λ2-λ1）即為光譜帶。

　　5、白光LED的色品坐標(biāo)

　　對于三原色紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B），x=R/（R+G+B），y=G/（R+G+B），z=（R+G+B）。由于x+y+z=1，所以只需給出x和y的值，就能唯一確定一種顏色，這就是通常所說的色度圖。若以若以x、y作為平面坐標(biāo)系，用比色實(shí)驗(yàn)法測出自然界中各種色彩的x、y值，并將其繪在該坐標(biāo)平面內(nèi)，便可得到色度圖。該色度圖邊沿舌形曲線上的任一點(diǎn)都代表某一波長光的色調(diào)，而曲線內(nèi)的任一點(diǎn)均表示人眼能看到的某一種混合光的顏色。其中，白光區(qū)域的特征點(diǎn)A.、B、C、D、E的色坐標(biāo)值的色溫度值見下表。

　　6、白光LED的色溫和顯色指數(shù)

　　對于白光LED等發(fā)光顏色基本為白光的光源，用色品坐標(biāo)可以準(zhǔn)確地表達(dá)該光源的表觀顏色，但具體的數(shù)值很難與習(xí)慣的光色感覺聯(lián)系在一起。人們經(jīng)常將光色偏橙紅的稱為“暖色”，比較熾白或稍偏藍(lán)的稱為“冷色”，因此，用色溫來表示光源的光色會更加直觀。

　　7、白光LED的熱性能

　　照明用LED發(fā)光效率和功率的提高是當(dāng)前LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。與此同時，LED的PN結(jié)溫度及殼體散熱問題顯得尤為重要，一般用熱阻、殼體溫度、結(jié)溫等參數(shù)表示。

　　8、白光LED的輻射安全

　　目前，國際電工委員會（IEC）將LED產(chǎn)品等同于半導(dǎo)體激光器的要求進(jìn)行輻射安全測試和論證。因LED是窄光束、高亮度的發(fā)光器件，考慮到其輻射可能對人眼視網(wǎng)膜的危害，對于不同場合應(yīng)用的LED，國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其有效輻射的限值要求和測試方法。目前在歐盟和美國，照明LED產(chǎn)品的輻射安全作為一項(xiàng)強(qiáng)制性的安全要求來執(zhí)行。

　　9、白光LED的可靠性和壽命

　　可靠性指標(biāo)用于衡量LED在各種環(huán)境中正常工作的能力，壽命是評價LED產(chǎn)品可用周期的質(zhì)量指標(biāo)，通常用有效壽命或終了壽命表示。在照明應(yīng)用中，有效壽命是指LED在額定功率條件下，光通量衰減到初始值的百分比（規(guī)定數(shù)值）時所持續(xù)的時間。

　?。?）平均壽命：一批LED同時點(diǎn)亮，當(dāng)經(jīng)過一段時間后，不亮LED的比例達(dá)到50%時所用的時間。

　?。?）經(jīng)濟(jì)壽命：在同時考慮LED損壞以及光輸出衰減的狀況下，其綜合輸出減至某特定比例的時間，此比例用于室外光源時為70%，用于室內(nèi)光源時為80%。