真正的白光LED并不存在，但是有無數(shù)方法來使用LED產(chǎn)生白光。目前半導(dǎo)體固態(tài)照明光源和燈具中使用最廣泛的是熒光粉轉(zhuǎn)換型白光LED，也就是藍(lán)光LED芯片和熒光粉存在于同一封裝中。另一種方法被稱為遠(yuǎn)程熒光粉，組成部分包括藍(lán)光LED、光混合腔以及同LED光源物理上相隔離的帶有熒光粉涂層的二次光學(xué)器件。盡管最近遠(yuǎn)程熒光粉陣營(yíng)宣稱其在效能方面具有高達(dá)30%的優(yōu)勢(shì)，但是二種方法都有各自的擁躉。在本文中，我們將分別考察兩種方法分別在射燈和全向性替換燈應(yīng)用中的表現(xiàn)，從而深入了解它們?cè)诔杀?、性能等方面?yōu)劣。

　　科銳公司同時(shí)銷售已經(jīng)集成在光源和燈具中的白光LED，已經(jīng)采用遠(yuǎn)程熒光粉方法的應(yīng)用所需的藍(lán)光LED。該公司并不偏向于支持某一種方法。當(dāng)然，應(yīng)用場(chǎng)合的不同要求會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的“最佳方法”。在我們的一對(duì)一比較中會(huì)描述典型的設(shè)計(jì)場(chǎng)景。我們會(huì)考慮LED芯片、熒光粉和最終的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。除熒光粉位置之外，考察中我們會(huì)使光源或燈具中的元件設(shè)計(jì)盡可能多的保持一致。

　　公平的比較首先要求兩種方法中使用的基準(zhǔn)LED技術(shù)具有相當(dāng)?shù)男阅??？其J的白光LED以及皇家藍(lán)LED來自相同的XLamp XT-E系列，分享同一制造平臺(tái)以及具有相當(dāng)?shù)陌l(fā)光波長(zhǎng)及輻射光通功率。將被制成白光LED的晶圓會(huì)涂上熒光粉，而將被制成藍(lán)光LED的晶圓則省去了這道工序。兩種LED均使用XT-E封裝外殼，尺寸為3.45×3.45毫米。科銳公司圣巴巴拉技術(shù)中心的應(yīng)用工程團(tuán)隊(duì)將兩種LED分別組裝到具有9X9芯片陣列的光源模組中。

　　為了得到使用遠(yuǎn)程熒光粉方法的射燈和普通替換LED燈，應(yīng)用團(tuán)隊(duì)分別制作了具有熒光粉涂層的平面圓盤和燈泡形光學(xué)元件。圣巴巴拉技術(shù)中心的團(tuán)隊(duì)使用了相同的熒光粉，目標(biāo)色溫為XT-E系列暖白光LED的典型值3000K。工程師們還獲得了若干商業(yè)遠(yuǎn)程熒光粉光學(xué)元件用于比較。圣巴巴拉技術(shù)中心的團(tuán)隊(duì)會(huì)通過評(píng)估圓盤和燈泡型兩種方式來研究幾何形狀是否會(huì)對(duì)實(shí)際效能產(chǎn)生影響。

　　比較要做到公平還應(yīng)該將采用兩種不同方案的系統(tǒng)置于典型工作環(huán)境中。測(cè)試包括25℃環(huán)境溫度下的基準(zhǔn)測(cè)試，以及高通量和高溫測(cè)試。對(duì)不同系統(tǒng)進(jìn)行溫度測(cè)試時(shí)，團(tuán)隊(duì)會(huì)將光源模組置于85℃的加熱臺(tái)上，等待30分鐘以使其到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。在實(shí)際測(cè)試中，LED的驅(qū)動(dòng)電流為700 mA，使系統(tǒng)級(jí)的光輸出約為1400 Im。

　　射燈與燈泡結(jié)構(gòu)

　　在定義了測(cè)試條件后，讓我們來討論射燈和燈泡的技術(shù)細(xì)節(jié)。該團(tuán)隊(duì)制作的4英寸LED白光射燈使用了白光LED光源模組，塑料反射罩以及4英寸的聚碳酸酯散光片(如圖1)。對(duì)于遠(yuǎn)程熒光粉方案，團(tuán)隊(duì)使用的是皇家藍(lán)色( Royal-blue)的光源模組，白色塑料反射罩以及大小兩種帶有熒光粉涂層的散光片(如圖2)。從圖中可以看到兩個(gè)光源模組都被放置在前面提到過的加熱臺(tái)上。

圖1熒光粉轉(zhuǎn)換型白光LED組成的光源模組(a)、以及加上反射罩(b)和散光片(c)后作為射燈的原型。

圖2皇家藍(lán)LED組成的光源模組(a)、反射罩/混光腔(b)和大直徑(c)及小直徑(d)熒光粉光學(xué)涂片作為遠(yuǎn)程熒光粉式射燈的原型。

　　在替換燈泡的測(cè)試中，團(tuán)隊(duì)使用相同的光源模組并仍置于加熱臺(tái)上。對(duì)于白光LED，使用35 mm直徑玻璃球形罩，散光涂層位于光源模組的頂部(如圖3)。對(duì)于遠(yuǎn)程熒光粉燈，分別使用了團(tuán)隊(duì)自己的和商業(yè)的玻璃光學(xué)元件。