藍光“LED白熾燈”的設計思考

　　藍光“LED白熾燈”的設想

　　鑒于傳統(tǒng)的白光LED是直接在藍光LED上涂覆黃磷熒光粉的，由于白光LED點亮后熱量很高，黃磷熒光粉在長期高溫熏烤下容易變性，導致用久之后顯色指數(shù)變差。在LED燈具內(nèi)，如將黃磷熒光粉不直接涂覆在白光LED上，而是將黃磷染色在PVC燈罩上，在燈具內(nèi)與藍光LED保持一定的距離，兩者疊加使用，同樣可求得LED燈具的白光或暖白光效果。由于黃磷濾色燈罩遠離LED熱源，因此，不會因LED光源的長期高溫燒烤而老化變性，CRI(演色性)基本不變;黃磷濾色燈罩的配方可調(diào)，燈光的顏色、色溫可隨客戶的需要調(diào)制，可滿足客制化的要求，生產(chǎn)差異化的產(chǎn)品。

　　藍光“LED白熾燈”沿用白熾燈的結(jié)構(gòu)設計是為了方便傳承百年來白熾燈的使用習慣，創(chuàng)新其內(nèi)涵是賦予LED節(jié)能、無公害、長壽命的新技術。以藍光HV LEDs為光源，加上黃磷濾色燈罩。市電經(jīng)AC/DC整流和恒流驅(qū)動電源變換，輸出恒流直流電點亮藍光LED光源，藍光經(jīng)黃磷濾色燈罩的過濾二次發(fā)光，使“LED白熾燈”發(fā)出冷白光或暖白光。工作原理如圖1所示?！　?/p>

 

　　藍光“LED白熾燈”由于采用黃磷染色或噴涂黃磷的PVC燈罩，因此在未點亮時燈泡呈黃磷的黃色，當其上電點亮后發(fā)出冷白或暖白的白光。未點亮的藍光“LED白熾燈”如圖2所示。黃磷染色或噴涂黃磷的PVC燈罩是關鍵技術?！　?/p>

 

　　LED光源的選擇

　　藍光“LED白熾燈”的LED光源選擇首選藍光HV LEDs，這樣可以用高壓直流電直接點亮，可以簡化電源和降低電源成本、減少電源占用的空間。

　　HV LEDs是在芯片生產(chǎn)時在硅片上直接做成的片上系統(tǒng)(SoC)或稱之為模組，這是LED芯片制造技術上的一個革命性的進步。一個2吋硅晶圓片上，一次可生產(chǎn)幾千個LED管芯，但是用通用的技術和工藝來生產(chǎn)，各個LED參數(shù)的離散性很大，所以生產(chǎn)之后制造商需要逐個測參數(shù)分檔，客戶只能拿相鄰的三檔放在一單位(燈)里用，才能保證顯示光色的一致性。HV LEDs在生產(chǎn)時使用新一代的工藝和高超加工技術，使同一硅晶圓片上的幾千個LED管芯的參數(shù)完全一致，使之可以在芯片生產(chǎn)時很方便地就近組成SoC的HV LEDs，如VF50V的模組上有16個LED，它們所有的電參數(shù)完全一樣(圖3)。這樣的藍光HV LEDs使用方便，成本可控。另有一種COB的藍光HV LED，就是用前述的通用技術生產(chǎn)的、參數(shù)離散型較大的藍光LV LED管芯，經(jīng)測試數(shù)據(jù)后將相同參數(shù)的配置在一起，重新組合成一個光源體。由于需要對LED管芯逐個測試、配對、篩選、組合，還有不少參數(shù)分散的無法配對組合使用，應當說生產(chǎn)成本會偏高。HV LEDs的工作電流20~60mA，與低壓LED需要300~700mA電流相比，工作時發(fā)熱相對要小一些。