白色LEDはそれ自体では白色光を発しません
ほとんどの人は、「白色 LED チップが白色光を生成する」ことを当然のことと考えています。実際には、スタンドアロンの白色光 LED チップなどというものはありません-業界では。白色光は、LED ダイが発する本来の色ではありません。すべての市販の白色 LED は、白色照明をシミュレートするために単色光と蛍光体コーティングの組み合わせに依存しています。この中心原理を理解することは、購入者が LED 照明の色の違い、CRI 性能、光減衰、製品品質のギャップを理解するのに役立ちます。
LEDチップの真の本来の色
固有の LED チップは、青、緑、赤、その他の純粋な色を含む単一スペクトルの単色光のみを放射できます。{0}その中で主流の照明-グレードの LED チップは、もともとブルーライト。白色光は複数の可視スペクトルの混合を必要とする複合光であるため、どのチップウェーハも自然な白色光を直接生成することはできません。
太陽光からの自然な白色光には、赤、緑、青の波長がバランスよく含まれています。ただし、単一の LED チップは固定された狭いスペクトルのみを出力するため、純粋な白色光を独立して生成することは物理的に不可能です。これが、白色 LED が二次光変換を必要とする根本的な理由です。
市販の白色 LED が白色光を生成する仕組み
私たちが日常的に LED 照明で目にする白色光は、成熟した工業公式によって変換されます。青色チップ+黄色蛍光体コーティング.
メーカーは青色 LED チップの表面に特殊な黄色蛍光体粉末の層をコーティングします。高エネルギーの青色光が蛍光体層を通過すると、青色光の一部が柔らかい黄色光に変換されます。-残りの透過青色光は、変換された黄色光と均等に混合し、人間の目が認識する白色光を形成します。
これは白色 LED 製造において最も費用対効果が高く大量生産可能なソリューションであり、現在の商業照明市場を支配しています。{0}{1}一部のハイエンド フルスペクトル LED は、ブルー チップとマルチカラー蛍光体配合を採用しており、赤と緑のスペクトルを補い、演色性を最適化していますが、依然として白色光の直接放射ではなく変換に依存しています。-
この原則が照明の品質にとって重要な理由
青色光の変換メカニズムは、白色 LED の性能上の欠陥と品質の違いを直接決定し、多くの一般的な照明現象を説明します。-
まず、それが引き起こすのは、演色性の制限。従来の青色 + 黄色蛍光体の配合では十分な赤色スペクトルが不足しており、その結果、R9 値が低くなります。これが、通常の高 -CRI Ra80 LED が飽和した赤色を正確に復元できず、小売やディスプレイのシナリオで製品の色がくすむ原因となる理由です。
第二に、それは次のことにつながります。色温度偏差と色差。蛍光体コーティングの厚さ、均一性、比率は、最終的な白色光の色調に直接影響します。コーティングが不均一であるとバッチの色の違いが生じ、一部のランプは冷たい青色-に見えますが、他のランプは黄色がかった白色に見えます。
第三に、加速する光の減衰と老化。蛍光体層は、青色光を長期間照射すると徐々に減衰し、老化します。-時間の経過とともに、光の色が黄色または暗くなり、明るさが低下します。これが、長年の使用による LED 照明の性能低下の主な原因です。
調達と申請における誤解
多くの購入者は、「白色 LED ランプ」を「純粋な自然な白色光」と同一視します。彼らは、通常の白色 LED が本質的に不完全なスペクトルを持つ青色ベースの変換光であることを無視しています。-通常の倉庫、廊下、補助照明の場合、この変換効果は十分に許容でき、費用対効果に優れています。-
ただし、スーパーマーケットの生鮮エリア、衣料品店、アート ギャラリー、オフィスの長時間照明など、色に敏感なシナリオでは、単一の青-変換された白色光では、高い標準の視覚ニーズを満たすことができません。-このため、ハイエンド プロジェクトでは、自然光の効果を復元するために、赤と緑のスペクトルを追加したフルスペクトル LED が必要です。{{6}
結論
要約すると、白色 LED が単独で白色光を発することはありません。その本質は、蛍光体材料を介して変換された青色光です。この中心となる光学原理が LED の演色性、色の違い、光減衰の根源となります。この基本的な知識を区別することで、照明バイヤーと設計者は単に「白色光」を追求するのではなく、スペクトル性能に基づいて適切な LED 製品を選択できるようになり、照明の品質を根本的に改善し、非効率な調達を回避できるようになります。
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