傳統日光燈與LED日光燈之發光原理 (From LedinSide)

1普通日光燈

日光燈兩端各有一燈絲,燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣,燈管內壁上塗有螢光粉,兩個燈絲之間的氣體導電時發出紫外線,使螢光粉發出柔和的可見光。

日光燈管兩端裝有燈絲,玻璃管內壁塗有一層均勻的薄螢光粉,管內被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以後,充入少量惰性氣體,同時還注入微量的液態水銀。

起輝器在電路中起開關作用,它由一個氖氣放電管與一個電容並聯而成,電容的作用為消除對電源的電磁的干擾並與鎮流器形成振盪回路,增加啟動脈衝電壓幅度。放電管中一個電極用雙金屬片組成,利用氖泡放電加熱,使雙金屬片在開閉時,引起電感鎮流器電流突變並產生高壓脈衝加到燈管兩端。

當日光燈接入電路以後,起輝器兩個電極間開始輝光放電,使雙金屬片受熱膨脹而與靜觸極接觸,於是電源、鎮流器、燈絲和起輝器構成一個閉合回路,電流使燈絲預熱,當受熱時間1-3秒後,起輝器的兩個電極間的輝光放電熄滅,隨之雙金屬片冷卻而與靜觸極斷開,當兩個電極斷開的瞬間,電路中的電流突然消失,於是鎮流器產生一個高壓脈衝,它與電源疊加後,加到燈管兩端,使燈管內的惰性氣體電離而引起弧光放電,在正常發光過程中,鎮流器的自感還起著穩定電路中電流的作用。

2LED日光燈

LED為發光二極體,是一種將電流順向通到半導體p-n結處而發光的器件,通常採用雙異質結和量子阱結構。1962GEGeneral Electric)公司用GaAsP首次將紅色LED商品化。最初的紅色LED的光通量為0.1lm/W,約是普通燈光的1/150,其發光效率大約每10年提高一個數量級。最近,藍色、綠色LED已實用化,其發光強度超過AlGaAs類紅色LED

LED原理.gif

這種LED採用氮化物半導體(InGaN混晶)作活性(發光)層的量子阱結構,其發光強度超過10cd,量子效率超過20%。此外,還開發了外部量子效率超過50%AIInGaP紅色LED630nm)和琥珀--LED595nm)。InGaN綠色、藍色LED的量子效率也接近上述值。

 

LED白光有三種發光方式:

I.           用藍色LED激勵發黃光的螢光體

這種白光構就是將藍光LEDYAG螢光物質放在一起,用藍光激發螢光物質,這樣它發出的光譜就是白光。在這方面日亞化學公司擁有世界性的專利。

II.        用紫外LED激勵R.G.B螢光體

激勵螢光體的白色LED照明光源因螢光體組拿來不同可發射白光以外的各種顏色的光,因而可廣泛應用於照明。用R.G.B三基色LED開發了白色LED,現實驗室水準的發光效率已超過50lm/W,近幾年內可望超過100lm/W,而紅光部份最佳的發光效率已超過100 lm/W

III.     利用紅、綠、藍3種發光二極體調整其個別亮度來達到白光

一般來說,紅、綠、藍的亮度比應為36 ,或者只用紅、綠或藍、黃兩顆LED調整其個別亮度來發出白光,這樣的白光結構最大的缺點就是造價較高,不利於商品化發展。