Vita lysdioder avger inte vitt ljus på egen hand

De flesta tar det för givet att "vita LED-chips producerar vitt ljus". I själva verket,det finns inget sådant som ett fristående LED-chip med vitt-ljusi branschen. Vitt ljus är inte den ursprungliga färgen som avges av LED-matriser. Alla kommersiella vita lysdioder förlitar sig på en kombination av monokromatiskt ljus och fosforbeläggning för att simulera vit belysning. Att förstå denna kärnprincip hjälper köpare att förstå färgskillnader, CRI-prestanda, ljusförfall och produktkvalitetsluckor i LED-belysning.

Inbyggda LED-chips kan bara sända ut monokromatiskt-enkelspektrumljus, inklusive blått, grönt, rött och andra rena färger. Bland dem är vanliga LED-chips av-belysningskvalitet ursprungligenblått ljus. Ingen chipwafer kan direkt producera naturligt vitt ljus, eftersom vitt ljus är kompositljus som kräver en blandning av flera synliga spektra.

Naturligt vitt ljus från solljus innehåller balanserade röda, gröna och blå våglängder. Ett enda LED-chip matar dock bara ut ett fast smalt spektrum, vilket gör det fysiskt omöjligt att generera rent vitt ljus oberoende. Detta är den grundläggande anledningen till att vita lysdioder behöver sekundär optisk konvertering.

Det vita ljuset vi ser i daglig LED-belysning omvandlas genom en mogen industriell formel:blue chip + gul fosforbeläggning.

Tillverkare belägger ett lager av speciellt gult fosforpulver på ytan av blå LED-chips. När blått ljus med hög-energi passerar genom fosforskiktet omvandlas en del av det blå ljuset till mjukt gult ljus. Det återstående transmitterade blåa ljuset blandas jämnt med det konverterade gula ljuset och bildar det vita ljuset som mänskliga ögon uppfattar.

Detta är den mest kostnads-effektiva och massproducerbara-lösningen för tillverkning av vita LED-lampor, och den dominerar den nuvarande marknaden för kommersiell belysning. Vissa high-full--lysdioder med fullspektrum använder blå chips plus fler-färgfosforformler för att komplettera röda och gröna spektra, vilket optimerar färgåtergivningen, men de förlitar sig fortfarande på konvertering snarare än direkt vitt ljus.

Mekanismen för omvandling av blått-ljus avgör direkt prestandabristerna och kvalitetsskillnaderna för vita lysdioder, vilket förklarar många vanliga ljusfenomen:

För det första orsakar detbegränsningar för färgåtergivning. Den traditionella blå + gula fosforformeln saknar tillräckligt med rött spektrum, vilket resulterar i låga R9-värden. Det är därför vanliga hög-CRI Ra80-lysdioder inte lyckas återställa mättade röda färger exakt, vilket leder till tråkiga produktfärger i detaljhandels- och displayscenarier.

För det andra leder det tillfärgtemperaturavvikelse och färgskillnad. Tjockleken, enhetligheten och andelen av fosforbeläggningen påverkar direkt den slutliga vita ljustonen. Ojämn beläggning orsakar satsfärgsskillnader, vilket gör att vissa lampor ser kallblåa-vita ut medan andra är gulvita.

För det tredje accelererar detlätt förfall och åldrande. Fosforskiktet kommer gradvis att försvagas och åldras under långvarig-blått ljusbestrålning. Med tiden blir ljusets färg gul eller mörk och ljusstyrkan minskar, vilket är huvudorsaken till försämring av LED-belysningens prestanda efter flera års användning.

Många köpare likställer "vita LED-lampor" med "rent naturligt vitt ljus". De ignorerar att vanliga vita lysdioder i huvudsak är blått-baserat konverterat ljus med ofullständiga spektra. För vanlig lager-, korridor- och extrabelysning är denna konverteringseffekt helt acceptabel och kostnadseffektiv-.

Men för-färgkänsliga scenarier som färska områden i stormarknader, klädbutiker, konstgallerier och kontorsbelysning med långa-timmar, kan ett enkelt blått-gult konverterat vitt ljus inte uppfylla höga-standardmässiga visuella behov. Det är därför high-projekt kräver full-lysdioder med kompletterade röda och gröna spektra för att återställa naturliga ljuseffekter.

Sammanfattningsvis avger vita lysdioder aldrig vitt ljus på egen hand. Deras essens är blått ljus som omvandlas genom fosformaterial. Denna centrala optiska princip är roten till LED-färgåtergivningsprestanda, färgskillnad och ljusförfall. Genom att särskilja denna grundläggande kunskap kan belysningsköpare och designers inte längre bara sträva efter "vitt ljus", utan att välja lämpliga LED-produkter baserat på spektral prestanda, vilket i grunden förbättrar belysningskvaliteten och undviker ineffektiv upphandling.