LED 大不同

对 LED 灯而言,「暖」和「冷」只是笼统的两分,网上说 LED 蓝光含量高,通常是下面这种蓝光要飞天的高色温 LED 。

灯泡系列:LED 大不同-器物与我
网上常见的冷色 LED 光谱,来源:stackexchange.com

但是 LED 只是一种泛称,细分来看,大有不同。

灯泡系列:LED 大不同-器物与我
各种 LED 的光谱,来源:popularmechanics.com

照明用 LED

我们已经在《灯泡系列:光从何处来?(下)》中聊过,单色的 LED 想要产生白光,通常有四种办法;在家用领域,最常见的类型是「蓝光 LED」+ 「黄色荧光体」和「蓝光 LED」+ 「多色荧光体」。

「紫外 LED + 多色荧光体」的较为少见,显色性很高;「三种单色 LED 组合 」相对少见,以前显色性不高,现在已有高显色的产品出现。

我们接下来要说的,就是前三种类型:

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三种实现白光 LED 的方式,《白光LED照明技术》- 田民波、朱焰焰

蓝光 LED + 黄色荧光体

采用此法的 LED,可以发出显色性中等或偏低,近似白光的光;

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蓝光 LED + 黄色荧光体,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

我们网上见到的 LED 光谱,多为这种中等质量的 LED。

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蓝光 LED+黄色荧光体的 LED,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

这种LED 的色温虽然可高可低,但想让显色指数超过 RA 80,就需要保持较高的色温,一般在 5000K – 7000K ,俗称「冷白光」( Cool White )。

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蓝光 LED+黄色荧光体的 LED,色温和显色性的关系,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

「蓝光 LED+黄色荧光体的」 LED 显色指数多位于 Ra 60 – Ra 80 之间,一般不超过 Ra 90,适用于对照明要求不是很高的地方。

蓝光 LED + 多色荧光体

此法一般有两个或以上的荧光体,一般为「蓝光 LED + 红色荧光体 + 绿色/黄色荧光体」,可以发出显色性较高的白光。

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蓝光 LED + 红色荧光体 + 绿色/黄色荧光体,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

因为加入了红色和绿色/黄色荧光体,这一部分的波长得以增加,光谱更加连续。

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「蓝光 LED + 红色荧光体 + 绿色/黄色荧光体」,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

它的色温同样可高可低,且可以在保持高显色的前提下,获得较低的色温,显色指数可以到达 RA 90+,一般用于对照明质量要求较高的场合。

紫外 LED + 多色荧光体

这种 LED 就比较少见了,一般为「近紫外 LED + 红色荧光体 + 绿色荧光体 +蓝色荧光体」,采用此法的 LED,可发出显色性极高的白光。

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「紫外 LED +红色荧光体 + 绿色荧光体 +蓝色荧光灯」,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

这种 LED 比蓝光 LED 的光谱连续、均匀得多,光谱形态和普通 LED 相比完全不像一家人。

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「紫外 LED +红色荧光体 + 绿色荧光体 +蓝色荧光灯」的光谱,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

这种 LED 可以在保持高显色性的前提下,制得 3000K 左右或更低色温的 LED。

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几种「近紫外 LED」的色温(左边的数据), 来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

采用此法,甚至可以得到显色指数 Ra 99,显色性和白炽灯不相上下的 LED,一眼用于商品展示、医疗和美术等对照明质量要求极高的地方。

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Ra 99.1 的LED 光谱,来源:《白光LED照明技术》 – 田民波、朱焰焰

总结

本文介绍了三种照明用的 LED 灯,其中「蓝光 LED」+ 「黄色荧光体」最为常见,色温有高有低,多数偏高,显色指数可以低到 Ra 60 上下,也可以高至 Ra 80 以上。

其次是「蓝光 LED」+ 「多色荧光体」,它比上面那个优秀,通常色温更低,显色性更高,Ra 一般在 90 左右或以上;比较少见的是「紫外 LED」+「多色荧光体」,其可在低色温下保持高显色性,显色指数最高,一般在Ra 90 以上,有的甚至可以媲美白炽灯。

几乎没有厂商标注 LED 的小类,我们从外观很难辨别,也不大可能肉眼识别光谱;劣质 LED 通常只求高亮,不顾显色、色温和光效,所以在选购之时我们应当着重关注 LED 的显色性,在很大程度上,LED显色性与其品质成正比。

从技术上来讲,在各种色温下保持更高的光效和更好的显色性,是 LED 追求的目标;从个人选择上来讲,色温的选择应当根据场合、照度和喜好来定,至于光效和显色,自然越高越好。

当然,如前文所言,显色指数一般 Ra 80 以上即可。

主要信息来源

edisontechenter.org

popularmechanics.com

《 Lamps and Light 》 – Jeremy Myerson、Sylvia Katz

《照明基础知识》 – 飞利浦照明

《白光LED照明技术》- 田民波、朱焰焰

《LED封装技术》 – 苏永道