白光led发光原理及其参数介绍
白光是一种组合光,白光led可以分为单芯片、双芯片和三芯片等,以下将按这一分类来介绍,还将介绍照明用白光led的一些技术指标。
白光是一种组合光,白光led可以分为单芯片、双芯片和三芯片等,以下将按这一分类来介绍,还将介绍照明用白光led的一些技术指标。
白光led发光原理 单芯片 ingan(蓝)/yag荧光粉 这是一种目前较为成熟的产品,其中 1w的和5w的lumileds已有批量产品。这些产品采用芯片倒装结构,提高发光效率和散热效果。荧光粉涂覆工艺的改进,可将色均匀性提高10倍。实验证明,电流和温度的增加使led光谱有些蓝移和红移,但对荧光光谱影响并不大。寿命实验结果也较好,Φ5的白光led在工作1.2万小时后,光输出下降80%,而这种功率led在工作1.2万小时后,仅下降10%,估计工作5万小时后下降30%。这种称为luxeon的功率led最高效率达到44.3lm/w,最高光通量为187lm,产业化产品可达120lm,ra为75-80。 ingan(蓝)/红荧光粉+绿荧光粉 lumileds公司采用460nmled配以srga2s4:eu2+(绿色)和srs:eu2+(红色)荧光粉,色温可达到3000k-6000k的较好结果,ra达到82-87,较前述产品有所提高。 ingan(紫外)/(红+绿+蓝)荧光粉 cree、日亚、丰田等公司均在大力研制紫外led。cree公司已生产出50mw、385nm—405nm的紫外led;丰田已生产此类白光led,其ra大于等于90,但发光效率还不够理想;日亚于最近制得365nm、1mm2、4.6v、500ma的高功率紫外led,如制成白色led,会有较好效果。 znse和oled白光器件也有进展,但离产业化生产尚远。 双芯片 可由蓝 led+黄led、蓝led+黄绿led以及蓝绿led+黄led制成,此种器件成本比较便宜,但由于是两种颜色led形成的白光,显色性较差,只能在显色性要求不高的场合使用。 三芯片 (蓝色+绿色+红色)led philips公司用470nm、540nm和610nm的led芯片制成ra大于80的器件,色温可达3500k。如用470nm、525nm和635nm的led芯片,则缺少黄色调,ra只能达到20或30。 采用波长补偿和光通量反馈方法可使色移动降到可接受程度。美国 tir公司采用luxeon rgb器件制成用于景观照明的系统产品,用lumileds制成液晶电视屏幕(22英寸),产品的性能都不错。 四芯片 (蓝色+绿色+红色+黄色)led 采用 465nm、535nm、590nm和625nm led芯片可制成ra大于90的白光led。 此外, norlux公司用90个三色芯片(r、g、b)制成10w的白光led,每个器件光通量达130lm,色温为5500k。 白光led技术指标 照明用白光led不同于传统的led产品,在技术性能指标上有一些特殊要求:光通量 一个Φ5 led的光通量仅为1lm左右,而用作照明的白光功率led希望达到1klm。当然,光通量为0.1klm和0.01klm的功率led也能达到要求较低的照明需求。由于15w白炽灯效率较低,仅8lm/w,所以一个15w白炽灯的光通量,与25lm/w的白光功率led5w器件相当。 发光效率 目前产业化产品已从 15lm/w提高到100lm/w,研究水平为125lm/w,最高水平已达130lm/w。 色温 在 2500k-10000k之间,最好是2500k-5000k之间。 显色指数 ra 最好是100。目前可以过到85 稳定性 波长和光通量均要求保持稳定,但其稳定性程度依照明场合的需求而定。 寿命 5万小时至10万小时。 |
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