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,戶外照明多為白光,金黃光,而室內氛圍調光則多是RGB調光,混光模式。那么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混光發光 ;
③紫外光LED芯片 +熒光粉。
1、5050藍光芯片 + 黃綠熒光粉包括多色熒光粉衍生點粉發光,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。
黃綠熒光粉層吸收一部分LED藍光芯片的藍光產生光致發光,另一部分來自LED芯片的藍光透射出熒光粉層后與熒光粉發出的黃綠光在空間各點匯合,紅綠藍三色光混合組成白光;這種方式中,外量子效率之一的熒光粉光致發光轉換效率的最高理論值將不超過75%;而芯片出光的提取率最高也只能達到70%左右,所以,理論上藍光型白光LED光效最高將不超過340 Lm/W,前幾年CREE達到303Lm/W。
2、紅綠藍三基色組合5050RGB混合發光,包括5050RGBW等。
R(紅光)+ G(綠光)+ B(藍光)三個三原色芯片組合在一起,所發出的紅綠藍三基色光在空間直接混合組成白光。要想用這種方式產生高光效白光,首先5050RGB各色LED特別是綠色LED必須是高效光源,這從“等能白光”中綠光約占69%可見。而目前,藍光和紅光LED的光效已經做到很高了,內量子效率分別超過90%和95%,但是綠光LED的內量子效率卻遠遠落后。這種以GaN為主的LED綠光效率不高的現象被稱為“綠光缺口”。其主要原因是綠光LED還沒找到專屬自己的外延材料,現有磷砷氮化物系列材料在黃綠色譜范圍里效率都很低,而采用紅光或藍光的外延材料制作綠光LED,在較低的電流密度條件下,因為沒有熒光粉轉換損耗,綠光LED要比藍光+熒光粉型綠光的光效更高,據報道在 1mA電流條件下其發光效率達到291Lm/W。但在較大電流下Droop效應導致的綠光的光效下降很顯著,當電流密度增加,光效下降很快,在350mA電流下,光效是108Lm/W,在1A條件下,光效下降到66Lm/W。
3、紫外光LED芯片 + 三基色熒光粉發光
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,紫外光出射芯片后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,它不存在空間顏色不均勻。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。
根據發光原理的不同,現在LED封裝廠商大部分還是采用LED藍光芯片加熒光粉配合發光的方式做白光LED燈珠,也是5050燈珠白光最常見的封裝方式,現階段天成照明已經可以熟練地進行對熒光粉的配比,進行色溫精準控制, 保證常規色溫顯色指數大于80,也支持定制90以上的顯指,燈珠色容差小于4。