白光LED的原理以及與功率白光LED的比較

    真正發(fā)射白光的LED是不存在的。這樣的器件非常難以制造，因?yàn)?font face="Times New Roman">LED的特點(diǎn)是只發(fā)射一個(gè)波長(zhǎng)。白色并不出現(xiàn)在色彩的光譜上；一種替代的方法是，利用不同波長(zhǎng)合成白色光。 

原理

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(zhǎng)螢光粉來(lái)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(kāi)始研發(fā)及量產(chǎn)，有了藍(lán)光 LED的技術(shù)之后再開(kāi)始研發(fā)白光LED，然而目前最常用藍(lán)光LED激發(fā)黃色螢光粉來(lái)產(chǎn)生白光，但是用藍(lán)光LED來(lái)發(fā)白光的方式的發(fā)光效率仍然不足，許多廠 商開(kāi)始向另外一個(gè)方向就是往紫外光LED來(lái)發(fā)展，利用紫外光LED加RGB三波長(zhǎng)螢光粉來(lái)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(zhǎng)螢光粉的方法，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)。

與功率白光LED的比較

    近年來(lái)隨著大功率白光LED封裝技術(shù)的發(fā)展，可通過(guò)減小白光LED結(jié)點(diǎn)與插腳間的熱阻抗，把封裝外殼做成扁平狀、縮短結(jié)點(diǎn)與插腳之間的距離來(lái)縮短傳 輸?shù)木嚯x。同時(shí)，引線(xiàn)支架的直徑更大，引腳增大，并使用熱傳導(dǎo)性能較好的材料制作，能使熱量更快地散發(fā)出來(lái)。使用耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂，解決了高溫和散熱問(wèn) 題，因此可以利用大芯片進(jìn)行封裝，致使其工作電流可由一般的20mA增大到350mA、700mA甚至1000mA，其功率可以達(dá)1W、3W甚至5W。這 種封裝結(jié)構(gòu)的輻射視角很寬，因此該白光LED的光學(xué)效率也較高。所以，信號(hào)燈中使用的白光LED只需十幾只，甚至幾只。常規(guī)白光LED與功率白光LED在 信號(hào)燈中應(yīng)用的比較結(jié)果如下：

①所用材料不同。一般白光LED使用環(huán)氧樹(shù)脂作為安裝板，而功率白光LED需要使用鋁基線(xiàn)路板（MCPCB）。

②生產(chǎn)工藝不同。一般白光LED使用波峰焊或手工焊均可，而功率白光LED需要使用貼片焊機(jī)。

③配套的電子元件不同。因?yàn)楹附庸に嚥煌?，所以與一般白光LED配套的電子元件也是需要使用波峰焊或手工焊的一般元件，而與功率白光LED配套的電子元件都是貼片元件。

④自動(dòng)化程度不一樣。由于生產(chǎn)工藝不一樣，貼片式生產(chǎn)的自動(dòng)化程度高，可以使用流水化生產(chǎn)線(xiàn)；而一般白光LED和一般元件由于外觀、結(jié)構(gòu)差異較大，因此有相當(dāng)一部分工作（如插管等）都需手工完成。這樣導(dǎo)致兩者的加工質(zhì)量也不一樣。

⑤加工性能保障不一樣。由于靜電防護(hù)等措施是影響白光LED使用壽命的重要因素，而一般白光LED生產(chǎn)的自動(dòng)化程度不高，因此靜電防護(hù)等措施比較難以實(shí)施。而功率白光LED的生產(chǎn)工藝比較容易保證其完好性。

⑥集成化程度不一樣。由于功率白光LED采用貼片式工藝，因此其電子元件可以高度集成化，可以把燈板和電源等都做得很小，而一般白光LED及其配套元件難以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

⑦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求不同。雖然一般白光LED的功率小，單只白光LED發(fā)熱少（當(dāng)然這些白光LED承受發(fā)熱的能力也低，散熱效果也差），但其分布在整個(gè)發(fā)光面 內(nèi)，因此其散熱方面的改善措施難以實(shí)施。而功率白光LED相對(duì)集中，又是使用貼片工藝安裝在鋁基板上，因此容易設(shè)計(jì)散熱器，可把白光LED燈板直接安裝在 上面以改善其散熱效果。

⑧配光設(shè)計(jì)要求不一樣。一般白光LED因?yàn)槭褂玫墓軘?shù)多，且均勻分布在整個(gè)發(fā)光區(qū)域內(nèi)，因此配光時(shí)需要針對(duì)白光LED一一對(duì)應(yīng)。而功率白光LED管數(shù)使用得 較少，一般300mm信號(hào)燈使用12只甚至8只LED就可達(dá)到要求，因此把整個(gè)燈板置于發(fā)光面的軸心附近，在配光時(shí)近似地將其當(dāng)作集中光源來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

⑨使用效果不一樣。一般白光LED由于發(fā)出的光分布在整個(gè)發(fā)光表面的范圍內(nèi)，相互之間的間距較大，因此投射在發(fā)光表面的效果是能比較明顯地看出點(diǎn)狀分布的發(fā) 光光源。并且由于白光LED光源本身光強(qiáng)分布中存在強(qiáng)弱，加上封裝中經(jīng)常存在光斑不均勻現(xiàn)象，整個(gè)發(fā)光表面勢(shì)必存在明暗之分，同時(shí)配光時(shí)采用的是一一對(duì)應(yīng) 的方式，因此在有一個(gè)或一串白光LED失效的情況下會(huì)出現(xiàn)暗斑，從而影響整個(gè)信號(hào)燈的光效和圖形。而大功率白光LED由于相對(duì)比較集中，在配光時(shí)也近似地 當(dāng)作集中光源進(jìn)行處理，因此上述缺陷均能避免。

⑩使用壽命不一樣。由于功率白光LED具有以下特點(diǎn)，因此可以延長(zhǎng)使用壽命。

1) 管數(shù)少，支路少，因此容易使用支路恒流的電源，保證各只白光LED有著相同的供電環(huán)境，即使其中個(gè)別失效，也不會(huì)影響到其他白光LED的供電電流。

2) 散熱效果好，節(jié)點(diǎn)溫度相對(duì)就會(huì)降低，因此壽命就會(huì)延長(zhǎng)。

3) 允許工作電流較大，是一般白光LED的十幾倍，因此電流控制波動(dòng)幾個(gè)毫安，對(duì)大功率白光LED根本不會(huì)造成影響。所以，它對(duì)電源精確控制的依賴(lài)性較小，也有利于延長(zhǎng)使用壽命。