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荧光粉激发光谱范围对光品质的影响

导读: 以“蓝光芯片+荧光粉”得到白光,在白光LED中占主导地位。对于这种主要的封装方式来说,荧光粉的好坏决定了光源的色温、显色指数、颜色均匀性和光通量等参数。


       白光LED具有光效高、耗电小、体积小、寿命长、不含汞、铅等有害物质,无红外线和紫外线等优点,是公认的第四代绿色节能环保光源。随着人们对节能环保意识的日益重视,白光LED取代传统光源进入普通照明市场,已经成为照明行业的大趋势。


       目前,制备白光LED的方式主要有两种,一种是以“红光芯片+绿光芯片+蓝光芯片(RGB)”混合的方式得到白光,另一种是以“蓝光芯片+荧光粉”得到白光,而后者在白光LED中占主导地位。对于这种主要的封装方式来说,荧光粉的好坏决定了光源的色温、显色指数、颜色均匀性和光通量等参数。最近,人们对白光LED光源光品质的要求越来越高,特别在蓝光危害、眩光和显色性等指标方面的要求越来越严格,荧光粉又该如何满足高品质光源的需求呢?


       光源的光品质是一项综合性的评价,需要考虑色温、色坐标(颜色偏好度)、Ra、R1-R15(特别是R9)、颜色饱和度、应用需求等多种参数指标,而影响这些参数指标的关键因素就是荧光粉。目前,市场上常见的商用LED荧光粉主要有八大系列:发射峰值范围在545nm-580nm的YAG黄粉、522nm-545nm的GaYAG黄绿粉、520nm-545nm的LuAG绿粉、515nm-575 nm的硅酸盐绿粉/黄粉、580 nm -600 nm的硅酸盐橙粉、612 nm-675 nm的氮化物红粉、490 nm -500 nm的氮氧化物蓝绿粉和629nm-632 nm的氟化物体系红粉。这些商用荧光粉因其发射峰值、色坐标、半峰宽、激发效率、粒径、表面光滑度等参数指标不一样,其应用各有千秋。通俗地说,这如同画画用的彩色笔一样,蓝光LED就像画纸,荧光粉就像彩色笔,通过不过搭配就可以得到一幅色温、色坐标、Ra、R1-R15(特别是R9)、NTSC、光均匀度等参数指标不一样的绚丽的“光彩画”。


       荧光粉激发光谱范围对光品质的影响
       LED荧光粉最根本的意义是实现光转换,也就是说把蓝光转换成其他波长的可见光,其转换效率与其激发光谱密切相关。图1-图5是一些荧光粉的激发光谱:


       荧光粉的激发光谱范围决定了其在440nm-470nm蓝光LED芯片激发下的转换效率,如图所示,市面上常见的某些荧光粉只是激发光谱范围包含了蓝光LED芯片波长范围,但并非所有系列的荧光粉在蓝光LED芯片波长范围内有最强的激发,也就是说某些荧光粉只是能被蓝光LED芯片激发,而非其最佳的激发应用,所以在选用高光效荧光粉时,需要根据蓝光芯片波长与荧光粉激发波长的匹配性进行选择。

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