LED照明提高显色指数方案.docVIP

? 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 灯具中对显色指数CRI有着严格的要求，而目前 白光LED技术在显色性方面的不甚成熟，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色的光。而LED是一种色谱较为全面的光源，这种广色域的特点为LED照明产品的高显色性奠定了理论基础。 　　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色指数不足的缺陷，目前为弥补这种缺陷，荧光粉技术成为产业内主攻方向。 　　蓝色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 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色波长偏移；这个现象好像说明随着温度的上升，白色LED的显色性应该好一些，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色波长的偏移量，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色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的显色指数还是下降的，与白光LED随着温度升高而显色指数下降是相符的。‖ 　由以上分析可以得出，提升荧光粉白光LED的显色指数，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。第三即采用色彩补偿技术，采用红光或者琥珀色LED对显色指数进行补偿。 　　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。 　　色彩补偿技术是一种弥补因色彩缺失造成LED显色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，因而纯色红绿蓝三基色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色缺陷，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。所以采用三基色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。 　　红绿蓝三基色LED混色技术是一种较为成熟的白色照明技术，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