[发明专利]太阳能LED照明杀菌灯

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能和LED 技术领域，尤其涉及一种LED 灯。

背景技术

1907年Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。由于其发出的黄光太暗，不适合实际应用；更难处在于碳化硅与电致发光不能很好的适应，研究被摒弃了。二十年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard 在德国使用从锌硫化物与铜中提炼的的黄磷发光。再一次因发光暗淡而停止。

1936年,George Destiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广泛的认识，最终出现了电致发光这个术语。

二十世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的LED节能灯并于60年代面世。在早期的试验中，LED需要放置在液化氮里，更需要进一步的操作与突破LED节能灯便能高效率的在室温下工作。第一个商用LED仅仅只能发出不可视的红外光，但迅速应用于感应与光电领域。

60年代末，在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见的红光LED。磷化镓的改变使得LED更高效、发出的红光更亮，甚至产生出橙色的光。到70年代中期，磷化镓被使用作为发光光源，随后就发出灰白绿光。LED采用双层磷化镓蕊片（一个红色另一个是绿色）能够发出黄色光。就在此时，俄国科学家利用金刚砂制造出发出黄光的LED节能灯。尽管它不如欧洲的LED节能灯高效。但在70年代末，它能发出纯绿色的光。

80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED的诞生，先是红色，接着就是黄色，最后为绿色。

到20世纪90年代早期，采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED节能灯。第一个有历史意义的蓝光LED节能灯也出现在90年代早期，再一次利用金钢砂早期的半导体光源的障碍物。依当今的技术标准去衡量，它与俄国以前的黄光LED灯一样光源暗淡。

90年代中期，出现了超亮度的氮化镓LED节能灯，随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓Led。超亮度蓝光蕊片是白光LED 的核心，在这个发光蕊片上抹上荧光磷，然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。就是利用这种技术制造出任何可见颜色的光。

LED节能灯的发展经历了一个漫长而曲折的历史过程。事实上，最近开发的LED节能灯不仅能发射出纯紫外光而且能发射出真实的黑色紫外光。然而，LED节能灯的发展不单纯是它的颜色还有它的亮度，像计算机一样，遵守摩尔定律的发展。每隔18个月LED节能灯它的亮度就会增加一倍。早期的LED只能应用于指示灯、早期的计算器显示屏和数码手表。而现在开始出现在超亮度的领域。将会在接下的一段时间继续下去。

目前有三种工艺来制造白光LED。一种是利用各种颜色光混合产生白光，其原理就是色度学中三基色光为基础。具体的方法就是将三种分别为红、绿、蓝的LED放置十分靠近，控制它们各自的输出的比例，混合后就可以得到白光。第二种方法是使用蓝光LED外面涂敷荧光粉。具体工艺是将发射主峰在 450~470nm波长范围内的蓝光LED表面涂敷稀土石榴石系列荧光粉，该荧光粉在蓝光辐照下会发射黄光，这样部分蓝光转变成黄光和剩余的蓝光混合后就能形成白光LED。由于稀土石榴石荧光粉具有二个特点，首先是它的发射主峰可在500~580nm范围内，即黄光区域的任意位置，其次是它的最佳激发波长在 430~480nm范围之内不同位置，这样选用该系列荧光粉，加上配以不同波长蓝光LED，就可制备不同色温的白光LED。同时，蓝光LED芯片加涂敷荧光粉的方法制备白光LED还能够以下述方式实现，即用蓝光LED激发绿色和红色荧光粉，其中绿色荧光粉可采用发射主峰为500~530nm的稀土石榴石荧光粉，而红色荧光粉目前尚未找到一种发光效率足够高的材料，通常是采用铕或锰激活的氧化物或盐类化合物，亦可能是铕激活的有机发光材料。

改进荧光粉后的情况在红光部分有显著增强第三种获得白光LED产品的的方法,是由于紫光或紫外LED的出现，它提供了用紫光或紫外光激发三基色荧光粉或多种发光色的荧光粉，从而得到白光的途经。由于紫光，尤其是紫外光的能量比蓝光要高，制备出的白光LED光效可进一步提高，同时它的光谱范围更宽，显色指数可进一步增加，并可根据需要制备出不同色温或不同颜色的LED产品。