學術研究
畢業論文
白 光 發 光 二 極 體 之 藍 光 溢 漏 之 研 究 Study of blue light leakage of white light light-emitting diode
姓名 : 阮光鈳
指導教授
孫慶成
論文摘要
在白光二極體之藍光溢漏之研究 的論文中,我們提出並演示了解決熒光粉時藍光洩漏相關問題(例如,眼睛損傷)的解決方案- 轉換後的白光發光二極管 (pcW-LED) 過熱。發現在正常運行期間溫度高於設定值時,熒光粉嚴重熱猝滅時會出現潛在的藍光。高溫會導致熒光粉降解,使相關色溫升高,藍光和黃光的比例也會升高。這將導致用戶眼睛不可避免地暴露在低質量或藍光洩漏的白光中。需要找到解決藍光洩漏問題的方法。原則上,當發生過熱時,可以通過停止 pcW-LED 的工作來防止這種藍光洩漏。可以通過以下方式之一完成:
(1) 發生過熱時,通過減小電路中的電流來消除過熱現象。
(2) 當發生過熱時,使封裝體積變暗以抑制白色 LED 的亮度。
當由於老化而發生過熱時,電流的減少和封裝體積的變暗將抑制白色 LED 的亮度。由於輸出通量顯著衰減並且燈變得更暗。用戶可以理解更換禁用的白色 LED。
本研究重點介紹了兩種有效的方法,即被動法和主動法來防止藍光洩漏的影響。
在主動防藍光漏光的方法中,我們會開始設計主動保險絲,引入合適的熱敏電阻電子元件,具有合適的熱特性,以保護用戶免受老化白光LED的藍光危害。過熱狀態下產生的熱量將用於開啟熱敏電阻的高阻模式,以降低電路中的電流。對應電流的減小,過熱消失,產生低電平輸出光通量。至此,過熱問題得到解決。同時,低水平的光通量通知用戶更換新的 LED 燈。
在被動防藍光洩漏的方法中,將研究名為晶體納米纖維素(CNCs)的熱致變色材料的性能並進行精確表徵。基於封裝體積結構中過熱和藍光洩漏的溫度行為和CNCs的熱光學特性,將CNC引入pcW-LED的封裝體積結構中。過熱時CNCs會變暗,然後吸收藍光並導致燈的亮度受到抑制。低水平的光通量有助於用戶的眼睛避免暴露在藍光下,並通知用戶更換新的 LED 燈。在正常操作條件下,CNCs 不會顯著影響燈的亮度。