LED照明提高显指数方案

随着led技术的不断发展,使LED作为照明光源成为可能,由于光源在照明灯具中对显指数CRI有着严格的要求,而目前白光LED技术在显性方面的不甚成熟,使之成为制约LED作为照明光源的主要障碍。
白光为复合光,通过三棱镜就很容易的分解出白光中所包含的各种颜的光。而LED是一种谱较为全面的光源,这种广域的特点为LED照明产品的高显性奠定了理论基础。铜牌小车手
光是一种具有波粒二相性的物质,这种物质包含了波的特性有包含了粒子的特性,使之具有较强的复合特点,所以从光的本质上和LED的特性上来讲,使LED成为高品质照明光源成为可能。
当前白光LED技术,主要采用蓝光芯片覆涂荧光粉的制作工艺,这种技术由日亚公司开发,从一定意义上沿袭了荧光灯管的发光原理,这种技术由于红光和绿光成分的缺少,使之先天性上就存在着对显指数不足的缺陷,目前为弥补这种缺陷,荧光粉技术成为产业内主攻方向。
抽屉式配电柜蓝芯片涂覆荧光粉制造白光技术,这种技术在原理上是可以产生效果较好的白光,但是在使用过程中由于对环境的适应能力较弱,造成理论与实际产品的差异,这种差异的产生很大程度上是因为LED热积温对荧光粉的影响而产生的。
我们都有这样的经验,大功率白光LED随着工作时间的推移,热的产生和热的散失逐步达到平衡状态,
这个平衡状态的温度越高,对于使用同一种类型荧光粉的白光LED影响越大,下图(图一)为温度对荧光粉发光性能的影响;
图一
旅顺时空由上图可以看出,随着LED温度的不断上升,荧光粉活性将大幅降低(华氏度/摄氏度转换公式为:摄氏度=5/9*(华氏度-32),在100华氏度时荧光粉的活性较佳,但是在250华氏度(即120摄氏度)左右荧光粉的活性基本丧失已尽。
温度在影响荧光粉的活性的同时,也对荧光粉所激发的光波波长产生一定的影响,下图(图二)是温度对荧光粉的发光波长的影响。
图二温度对荧光粉的发
光波长的影响
由上图可以看出随着LED温度的上升,荧光粉活性在逐渐失活的同时,荧光粉所发出光的波长也随着发生偏移,这个偏移是红偏移,即荧光粉发光波长朝着红波长偏移;这个现象好像说明随着温度的上升,白LED的显性应该好一些,而实际上是降低,貌似是矛盾的问题?这种现象的本质是荧光粉向红波长的偏移量,小于荧光粉的失活量,即荧光粉在高温状态下所激发出来的红光不足以弥
补混成所损失的红光,所以表现为温度的升高LED的显指数还是下降的,与白光LED随着温度升高而显指数下降是相符的。‖
由以上分析可以得出,提升荧光粉白光LED的显指数,首要的手段是降低LED的节温,其次是提高荧光粉对高温的适应能力。第三即采用彩补偿技术,采用红光或者琥珀LED对显指数进行补偿。
在降低LED节温方面,最有效的手段是设计散热性能较高的LED封装方式,这是我国LED产业近期内能够在LED知识产权上取得重大进展的方向之一,由于LED是一种低电压的电子产品,在电性安全上要求较为宽松,所以可以采用的导热基板材料较多,而我们产业目前对此研究较少,造成屡屡触犯国外知识产权纠纷。
提高荧光粉稳定性,是白光LED技术的主流,在这个方面我国目前技术力量较为薄弱,短期内不能获得突破进展,对于我国大多数企业来讲寻求这方面的突破是困难的。
彩补偿技术是一种弥补因彩缺失造成LED显指数降低的一种技术手段,这种技术手段从原理上来讲是可行的,但是在实际应用中,面临着混光条件技术手段的严格制约,所以实际应用价值不高。
白光符合依据红绿蓝3:6:1的混光理论,这种理论是建立在我们看发光物体的基础上的,这种混光技术
可以成功的应用在LED显示屏白平衡技术上,但是应用在照明方案上这种混光方案就没有多大的借鉴性,
这是由于人眼对可见光具有一种平均的特点和一种习惯的特点,而这两种特点,也是我们在不知不觉中损伤视力的重要原因。
照明的本质是因为照而明,光照在物体上,物体经过反射进入人眼,这样才形成了照明的过程,由于物体对各种波长的光吸收是不同,因而纯红绿蓝三基LED通过3:6:1混光技术而出来的白光,本身就存在着一定的显缺陷,照射到物体表面,因为红绿蓝等被物体表面吸收的不同,反射效果不同,而造成CRI的减低。所以采用三基混光技术而生产的白光产品,应先在元器件表面或者产品内部采用技术手段混光,使之发出白光,而不是发出三种不同的光在被照物体表面发生混光,由此引起CRI降低。
红绿蓝三基LED混技术是一种较为成熟的白照明技术,这种技术由于不同LED间距离较大而引起的混光距离较远,在LED前加混光罩,虽然解决了混光的问题,但是光损又是一个障碍,对于照明灯具朝轻薄方面发展形成障碍。再之人直接观看照明灯具时不是均匀的白光;这两方面因素直接制约着这种技术的发展。
莫扎特k310对三基LED混光技术的研究即基于解决这两方面的问题而展开的。研究发现,随着LED芯片间距离
起死回生术的减小混光距离成倍的减小,随着三基表面涂覆散剂浓度的增加混光效果也是成倍的提升,在研究的深入的展开,三基LED芯片间距减少和三剂浓度的提高之间寻一个最佳的平衡点,是一种解决三基混光的最佳方案,这种方案使三基白光LED作为照明光源成为可能。
目前我国在LED封装产业虽然是一个大国,但是在创新技术方面远远落后,红绿蓝三基混光技术,借用荧光粉涂覆白光LED技术,完全可以达到完美的白光效果。
图(图三)是红绿蓝三LED在透过混光层光损曲线。
图三散剂对光的影响曲
线
可以看出随着散剂浓度的提高,光损逐步增加,但是我们在试验研究过程中发现,目前封装技术所采用的胶体光损量在5%左右,而在掺杂散剂的胶体所封装的LED的光损量在12%左右,但是达到了较好的混光效果,比原有透明胶体光损量增加7%的光损量,而达到了较为完美的混光效果,从产品的实际应用价值上来讲,这是值得的。
我们研究的对象是紧凑型SMD三合一封装形式,平面无透镜型,这种封装形式要求内部红绿蓝三颗LED 芯片间的距离小于1mm范围内,为小功率芯片。
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在大功率方面,荧光粉涂覆技术生产的白光LED和三芯片散剂混光技术生产的LED,对于光的损失量是大体的相同,而三芯片散剂混光技术更为简单而有效,我们应该在这一技术上走的更远。
从LED实用技术上解决LED显性方面的手段是多种多样的,本文着重研究具有实际意义的CRI,目前虽然蓝光芯片涂覆技术生产的白光LED占有市场产品主流,但是随着研究的深入发展,随着技术的不断进步,随着封装工艺的不断改进,三基白光LED技术将取得长足的进步,为我国在白光LED产业,在LED 照明领域取得重要的一席之地。

本文发布于:2024-09-21 08:48:27,感谢您对本站的认可!

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