5050燈珠有多種應用場景,所需要它發出的光效要求也不盡相同,戶外照明多爲白光,金黃光,而室內氛圍調光則多是RGB調光,混光模式。那麽5050燈珠在白光的顯示條件下,白光能用幾種方法進行發光呢?
5050燈珠LED的主要技術路線有:
①藍光LED發光芯片+熒光粉點粉發光;
②5050RGB混光发光 ;
③紫外光LED芯片 +荧光粉。
1、5050蓝光芯片 + 黄绿荧光粉包括多色荧光粉衍生点粉发光,也是目前5050燈珠做白光最常用的方式,點粉發光可以進行顯色指數和色容差的技術控制。
黄绿荧光粉层吸收一部分LED蓝光芯片的蓝光产生光致发光,另一部分来自LED芯片的蓝光透射出荧光粉层后与荧光粉发出的黄绿光在空间各点汇合,红绿蓝三色光混合组成白光;这种方式中,外量子效率之一的荧光粉光致发光转换效率的最高理论值将不超过75%;而芯片出光的提取率最高也只能达到70%左右,所以,理论上蓝光型白光LED光效最高将不超过340 Lm/W,前几年CREE达到303Lm/W。
2、紅綠藍三基色組合5050RGB混合發光,包括5050RGBW等。
R(红光)+ G(绿光)+ B(蓝光)三个三原色芯片组合在一起,所发出的红绿蓝三基色光在空间直接混合组成白光。要想用这种方式产生高光效白光,首先5050RGB各色LED特别是绿色LED必须是高效光源,这从“等能白光”中绿光约占69%可见。而目前,蓝光和红光LED的光效已经做到很高了,内量子效率分别超过90%和95%,但是绿光LED的内量子效率却远远落后。这种以GaN为主的LED绿光效率不高的现象被称为“绿光缺口”。其主要原因是绿光LED还没找到专属自己的外延材料,现有磷砷氮化物系列材料在黄绿色谱范围里效率都很低,而采用红光或蓝光的外延材料制作绿光LED,在较低的电流密度条件下,因为没有荧光粉转换损耗,绿光LED要比蓝光+荧光粉型绿光的光效更高,据报道在 1mA电流条件下其发光效率达到291Lm/W。但在较大电流下Droop效应导致的绿光的光效下降很显著,当电流密度增加,光效下降很快,在350mA电流下,光效是108Lm/W,在1A条件下,光效下降到66Lm/W。
3、紫外光LED芯片 + 三基色荧光粉发光
上述兩種白光LED的主要固有缺陷是光度和色度空間分布不均勻。而紫外光是人眼無法感知看到的,因此,紫外光出射芯片後被封裝層的三基色熒光粉吸收,由熒光粉的光致發光轉換成白光,再向空間發射。這是它的最大優點,就像傳統熒光燈一樣,它不存在空間顔色不均勻。但紫外光芯片型白光LED的理論光效不可能高于藍光芯片型白光的理論值,更不可能高于RGB型白光的理論值。但是只有通過研發適合紫外光激發的高效三基色熒光粉才有可能得到接近甚至比上述兩種白光LED現階段光效更高的紫外光型白光LED,越靠近藍光的紫外光型LED其可能性越大,中波和短波紫外線型的白光LED就不可能了。
根据发光原理的不同,现在LED封装厂商大部分还是采用LED蓝光芯片加荧光粉配合发光的方式做白光LED灯珠,也是5050燈珠白光最常见的封装方式,现阶段天成照明已经可以熟练地进行对荧光粉的配比,进行色温精准控制, 保证常规色温显色指数大于80,也支持定制90以上的显指,灯珠色容差小于4。
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