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LED照明提高显色指数方案

2012-04-27 09:16
老猫
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  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。

  对三基色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芯片间距离的减小混光距离成倍的减小,随着三基色表面涂覆散色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,三基色LED芯片间距减少和三色剂浓度的提高之间寻找一个最佳的平衡点,是一种解决三基色混光的最佳方案,这种方案使三基色白光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,红绿蓝三基色混光技术,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。下图是是红绿蓝三色LED在透过混光层光损曲线(三散色剂对光的影响曲线)。

 三散色剂对光的影响曲线

  可以看出随着散色剂浓度的提高,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,而在掺杂散色剂的胶体所封装的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。

  在大功率方面,荧光粉涂覆技术生产的白光LED和三色芯片散色剂混光技术生产的LED,对于光的损失量是大体的相同,而三色芯片散色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显色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,三基色白光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。

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