但是，在颜色和强度上都要比听起来困难得多，也更昂贵。
led天生就产生单色光。一个被激发的电子衰变回基态，以光子的形式释放它的能量。光子的波长是由制造LED的半导体的带结构决定的。
虽然单色光用于指示灯很好，但大多数显示和一般照明应用都使用白光。白光不仅是多种波长的混合物，而且像以前讨论的在美国，它可以变冷或变暖，这取决于它的红、绿、蓝成分波长之间的平衡。照明设计师需要能够根据应用从各种“白色”中进行选择。
理论上，照明元件可以简单地结合红色、绿色和蓝色led，调整每个led的强度以产生所需的输出光谱。在实践中，这种方法具有挑战性，因为三种颜色的效率并不相同。如果没有复杂的电源管理电路，最终的颜色将由蓝色组件主导。相反，大多数固态照明元件依赖荧光粉将一个或多个蓝色led的部分光转换为其他颜色。荧光粉因此在照明工业中承担了重要的支持作用。
然而，荧光粉本身也带来了额外的复杂性。波长转换过程在光子方面是非常高效的:在大多数情况下，LED提供的90%以上的光子将被吸收并重新发射到荧光粉波长。不幸的是，峰值发射波长为450nm的蓝色LED光子比峰值发射波长为535nm的绿色荧光体光子具有更多的能量。能量因此损失斯托克斯位移转化为热量。升高的温度反过来会导致荧光粉的晶格松弛。松弛的能带结构(见图)允许荧光粉电子在不发射光子的情况下衰减到基态，从而降低效率并进一步提高温度。这种“热猝灭”效应对于高亮度led尤其具有挑战性，因为它们的工作功率更高。
图:在高温下，由于晶格弛豫，基态和激发态能带之间的重叠使得电子耗散吸收的能量而不重新发射光子。图片由陶氏电子材料提供。
一种可能的解决方案是选择不同的led -荧光粉组合来最小化波长差，但只适用于某些输出光谱。为了产生白光，LED波长和荧光粉波长之间的线必须通过荧光粉的中心色品图．如果偏移太小，图的白色部分就无法访问。
另一种方法，一个正在追求的几个荧光粉供应商，寻求解决热淬火效应的根本原因，晶格松弛。如果晶格较硬，热膨胀系数较低，则荧光粉的性能将在较高温度下保持稳定。
YAG家族中的石榴石基荧光粉(钇铝石榴石，具有各种掺杂剂)具有良好的热稳定性和高转换效率，但通常在光谱的红色部分发射。intertematix已经开发并最近获得了专利(美国专利#8,529,791和#8,475,683)一系列LuAG荧光粉(镥-铝-镓，也含有各种掺杂剂)。根据intertematix营销副总裁Julian Carey的说法，这些荧光粉与YAG荧光粉具有相同的晶体结构，因此具有相似的热特性，但发射的是光谱的绿色或黄绿色部分。
与此同时，陶氏电子材料公司(Dow Electronic Materials)正在探索改进氮化物和氮化氧荧光粉。陶氏电子材料公司的田咏驰解释说，这些基于Si和/或al中心氮化多面体的晶体，可以通过用碳取代部分氮来进行修饰。由此产生的碳化物氮化物和氧碳化物氮化物荧光粉(美国专利#8,536,777)分别在光谱的红色和绿色部分提供了优越的热性能。
设备专家通常不太关注包装。该封装将环境隔离在外，并将设备连接到较大的电路，但本身不起主动作用。相比之下，在固态照明中，封装变得更加活跃。它可能包括反射器和其他元素来塑造提取的光，并使用荧光粉来操纵该光的特征。在照明中，封装的功能与底层设备的功能一样重要。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
留下回复