อธิบายฟิสิกส์ของการกําจัดฟอสฟอร์ในชิป LED ขาว

บนโต๊ะทํางานของคนชื่นชอบด้านอิเล็กทรอนิกส์ บางอุบัติเหตุพิสูจน์ว่าน่าสนใจกว่าการทดลองที่ออกแบบอย่างรอบคอบคนชอบเล่นบอลผิดพลาด ทําลายเลนส์ซิลิโคนที่โดดเด่น และกวาดฟอสฟอร์จากพื้นผิวชิปสิ่งที่ดูเหมือนการทําลายส่วนประกอบที่แพงกลายเป็นการเปิดเผยแสงสว่าง "เกือบอินทรียูราวีโอเล็ต" สะดวกที่จะทําให้เครื่องหมายแสงสว่างสว่างได้ทันที.

1โฟสฟอร: "ฟอตอนเทคนิค" ที่มีความแม่นยํา ที่อยู่เบื้องหลังแสงขาว

เพื่อเข้าใจการเปลี่ยนแปลงนี้ เราต้องศึกษาดูว่า LED ขาวทํางานอย่างไร ไม่เหมือนกับที่คนเชื่อกันทั่วไปไลด์สีขาวส่วนใหญ่เป็นชิปสีฟ้าที่เคลือบด้วยฟอสฟอรัสสีเหลือง:

แสงสีน้ําเงิน (ความยาวคลื่น 450nm) ทําให้ฟอสฟอรสระออกแสงสีเหลือง แสงสีฟ้าที่เหลือผสมกับการปล่อยสีเหลืองนี้ สร้างแสงสีขาวผ่านการผสมสีเสริมเมื่อชั้นฟอสฟอร์ถูกถอนออก, ความสมดุลนี้จะล่มสลาย และเปิดเผยถึงการปล่อยแสงสีน้ําเงิน-ม่วงของ LED

2ปริศนาของแสงสว่าง: แสงสีฟ้าพลังงานสูง กับแสง UV ที่แท้จริง

ความสามารถของ LED ที่ถูกเปิดเผยในการกระตุ้นแสงสว่างมักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นการปล่อยแสงอัลตรไวโอเล็ต แต่การกระตุ้นแสงสว่างสีฟ้าพลังงานสูงถูกต้องกว่าขณะที่ LED สีฟ้ามาตรฐานจะออกแสงประมาณ 450nm (สายสีที่มองเห็นได้), ขอบสายสีของพวกมันมักจะขยายไปถึงช่วงใกล้ UV (400nm)โฟตอนพลังงานสูงเหล่านี้สามารถกระตุ้นวัสดุหลอดแสง กลายเป็น "เครื่องตรวจจับหมึกที่มองไม่เห็น" ราคาถูก.

3. สังเกตจากอุตสาหกรรม: เหตุผลที่แสงสีขาว UV-LED ล้มเหลว

ถ้า แสง UV สามารถ สร้าง โฟสฟอร์ RGB ได้ (เช่น ใน ท่อ ฟลอเรสเซ็นต์) ทําไม LED ขาว จึง ไม่ ใช้ วิธี การ แสดง สี ที่ ดี กว่า นี้? คํา ตอบ อยู่ ใน สาม ปัญหา สําคัญ:

การทําลายของวัสดุ:แสง UV ทําให้สารซิลิโคนเร่งเลือนด้วยปฏิกิริยาภาพเคมี ส่งผลให้สีเหลืองและเปราะบาง

ความอ่อนแอทางพลังงาน:การสต๊อกซ์สวิส ผลกระทบพลังงานในระหว่างการแปลงความยาวคลื่น ใหญ่ขึ้นมากเมื่อแปลง UV เป็นแสงที่เห็นได้ เมื่อเทียบกับการแปลงสีฟ้าเป็นสีเหลือง

ความซับซ้อนทางเทคนิคไลด์ UV ต้องการความแรงกระหน่ําการขับเคลื่อนที่สูงขึ้นและการจัดทําหลายฟอสฟอร์ที่แม่นยํา เพื่อให้บรรลุสเป็คเตอร์ที่มองเห็นได้อย่างเต็มที่ เพิ่มต้นทุนการผลิตขึ้นอย่างมาก

4ความเปราะบางทางโครงสร้าง ความงามที่เปราะบางของการออกแบบ LED

การทดลองนี้ยังเปิดเผยถึงธรรมชาติที่ละเอียดของการสร้าง LEDเลนส์ซิลิโคนไม่เพียงแค่เป็นส่วนประกอบทางออทคติก แต่เป็นการป้องกันที่จําเป็นชิป LED "เปลือย" แม้จะน่าสนใจทางวิทยาศาสตร์ แต่จะไม่มั่นคงมากถ้าไม่มีการปกป้อง

5คําเตือนความปลอดภัย: อันตรายที่ซ่อนอยู่ของแสงพลังงานสูง

การ ทดลอง นี้ มี ความ เสี่ยง ต่อ สุขภาพ อย่าง ใหญ่หลวง. การ ออก แสง สี ม่วง สีฟ้า ที่ ไม่ ได้ รับ การ ตัดกรอง มี แสง ที่ เห็น ได้ ณ ระดับ พลังงาน สูง (HEV) ที่ สามารถ ผ่าน ช่อง ผิว เรตินา ได้ และ อาจ ส่ง ผล ให้ มี การ ล้มเหลว ของ แมคูล่า.การเผชิญหน้ากับแสง UV เป็นเวลานาน อาจส่งผลกระทบต่อผิวหนัง. ใช้แว่นกันแสงสีฟ้ามืออาชีพเสมอ และหลีกเลี่ยงการดูชิป LED ที่เปิดเผยโดยตรง

6สรุป: การค้นพบโดยบังเอิญและแสงสว่างในอนาคต

LED "หัก" นี้เป็นหน้าต่างที่เปิดให้เห็นถึงความเสื่อมของเทคโนโลยีแสงสว่างที่ทันสมัย ขณะที่ LED โฟสฟอร์แบบปั๊มสีฟ้าเป็นหลักในตลาดมันเป็นการทุ่มเททางวิศวกรรม แทนที่จะเป็นคําตอบที่สมบูรณ์แบบความก้าวหน้าในอนาคตในส่วนของครึ่งประจุไฟฟ้าระยะกว้าง (เช่น AlGaN) หรือวัสดุที่ทนต่อ UV ยังอาจปฏิวัติเทคโนโลยีแสง