探討照明白光LED光源的色參數(shù)及一致性問題

　作為新一代環(huán)保型照明光源，白光發(fā)光二極管（LED）燈具有目前照明主流低氣壓汞蒸汽放電燈無法比擬的優(yōu)點（如無汞污染、無紫外線輻射），由于國家緊急啟動半導(dǎo)體照明工程的政策引導(dǎo)，眾多商家投入巨資致力于該產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。但隨著社會的發(fā)展、人們生活水平的提高及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的宣貫，日常生活中人們對照明光顏色的要求越來越高。光顏色的主要指標(biāo)有色溫、色坐標(biāo)、色容差、顯色指數(shù)。以下從三方面探討照明白光LED 光源的色參數(shù)及一致性問題。

　　1 藍(lán)光晶片對燈色參數(shù)的影響

　　目前較為常用的照明白光發(fā)光二極管（LED）晶片峰值波長為465±10 nm，該波長范圍正好吻合YAG黃粉的激發(fā)波長要求，但由于不同廠家的晶片制造技術(shù)不一樣、光強(qiáng)高低不同，即使選擇同一波長并且波長離散性很小的晶片，也難得到一致性符合普通照明要求的色參數(shù)。表1 為相同波長不同廠家的晶片，配合同種YAG 粉及相同輔料配比、封裝工藝封裝出的20 mA 二極管光色參數(shù)，可以看出，用不同廠家的晶片做出的LED 色參數(shù)不同，尤其是色坐標(biāo)變化大。

　　2 YAG熒光粉顆粒度對色參數(shù)一致性的影響

　　在正常涂敷情況下，粉的顆粒偏大，制出的二極管色溫高，坐標(biāo)x/y 值都偏低，但顯色性好，光通量高。表2 為相同原材料、相同灼燒還原工藝條件，燒制出的兩種不同中心粒徑的YAG 熒光粉，配合相同晶片輔料配比、封裝工藝封裝出的20mA 二極管光色參數(shù)。由于粉的顆粒影響發(fā)光的強(qiáng)度，顯然，顆粒分布差的黃粉，制出燈的一致性也差。

　　3 封裝工藝對燈色參數(shù)一致性的影響

　　目前國內(nèi)較常用的白光LED制造工藝大都是手工點膠，當(dāng)黃粉顆粒分布差或配制出的膠液粘度比重未得到理想控制的情況下，在點膠過程會出現(xiàn)顆粒分布不均勻而影響發(fā)光強(qiáng)度，另外，由于是手工點膠，膠量的一致性很難控制，造成粉層厚度不一也影響器件的發(fā)光強(qiáng)度，表3 是利用同一廠家、波長偏差±1nm、同批光強(qiáng)較為接近的晶片配合YAG 熒光粉，同批封裝出的20mA二極管抽測的光色參數(shù)。從表3 中可看出，C 高低相差700 K 以上，x 值相差0.028，y 值相差高達(dá)0.047，很難滿足普通照明光源的色差要求。