五基色LED照明光源技术进展

现有的白光LED是通过蓝光LED激发黄色荧光粉获得的,虽然其光电转换效率已远超白炽灯和日光灯,但其显色指数、色温和光效之间难以协调发展。采用多色高效率LED(红、黄、绿、青、蓝光)可合成低色温、高显色指数、高光效、对人眼安全与舒适的全光谱无荧光粉白光光源,是下一代高品质光源。其难点在于获得高光效黄光LED。目前我们在黄光LED光效提升方面取得重大突破,获得了电光转换功率效率高达21.5%的硅衬底InGaN基黄光LED(565nm,20A/cm~2),对应130 lm/W,远好于文献报道和可查询到的最高水平。基于红、黄、绿、青、蓝五色LED芯片合成的白光灯珠,显色指数94.8,色温3 263K,光效100.5 lm/W,达到了实用化水平。无荧光粉五基色LED照明技术省去了稀土这一稀缺资源,具有现实价值和战略意义,同时在可见光通信、情景照明、智能照明方面有优势。     

高显指LED灯具的研究与开发

目前市场上使用的白光LED大部分是使用蓝光芯片激发黄色荧光粉这一传统方式获得,虽然这种LED制作工艺成熟、成本低、光效高,但显色指数并不理想,不能满足优质照明要求。本文提出一种提高灯具显色指数的新方法,在常规白光LED中加入红光LED提升白光光谱中的红光成分,加入绿光LED提升混光系统的光色品质。通过实验找到混光系统显指最高且光色品质最佳时的光通量比例为Φ_W∶Φ_R∶Φ_G=7.12∶1∶1。运用此方法,开发一款3 500 K色温高显指(90以上)灯具。与其他方法相比,本方案更易于实现,为高显色性高光色品质的照明灯具研究提供了新的思路。     

高显色高光效可调色温白光LED

为实现高显色高光效的白光发光二极管(LED),采用新的LED和荧光粉光谱数学模型,研究不同的光谱组合。研究结果表明,新的LED能实现显色指数CRI≥93和特殊显色指数R9≥90要求,同时实现辐射光效(LER)大于或等于378lm/W,最终实现白光LED优化光谱最优化组合。     

高光效和高显色指数的COB集成模组实现量产

国星光电近日成功开发出高光效、高显色指数的COB集成光源模组,并实现了批量生产。光效和显色指数是LED照明产品的关键技术指标,高光效意味着比传统光源更节能,     

低色温高显色性白光LED制备及其性能的研究

通过在YAG黄色荧光粉中掺杂两种红色荧光粉进行白光LED封装测试,研究了这两种红粉对白光LED色温和显色性的影响,实验表明,调整YAG荧光粉与两种红色荧光粉的配比,能够制造出低色温、高显色性的白光LED。     

基于高显色指数白光LED的混色研究

采用基于低色温高显色性白光LED(Light Emitting Diode)的混色方法,通过实验到理论计算研究了不同色温白光LED混色后色温T_C、显色指数R_a以及蓝光危害辐射值的变化。进一步研究了不同电流下显色指数及其蓝光危害的变化情况。采用低色温(2 200 K、2 700 K、4 000 K)三种白光LED样品进行并联混色,通过控制正向电流来观察和记录显色指数变化及其调光效果,再通过MATLAB计算出所产生的蓝光危害光辐射值的变化情况。实验结果表明:选取R_(a1)94,R_(a2)95,R_(a3)93,两两混合,可得到R_(a12、13、23)95,且随电流变化,蓝光危害辐值较小的,高显色指数、且同时满足健康照明需求的优质白光。     

YAG荧光粉在白光LED封装中的应用

采用蓝光芯片涂敷黄色钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)荧光粉封装制成白光LED,详细讨论了荧光粉的主波长对白光LED色坐标的影响,同时考察荧光粉涂敷浓度对光效、显色指数的影响。结果表明,随着荧光粉涂敷浓度的增加,制得的白光LED的色坐标x和y可以回归成1条直线,主波长越短的荧光粉其回归直线斜率越大,回归直线相交于蓝光芯片的色坐标点;白光LED的光效和显色指数均随荧光粉涂敷浓度的增加先增加再减少。     

一种白光LED筒灯及无线控制器设计

基于发光二极管(LED)在芯片级和系统级合成白光,暖色温的显色指数和光效较低,不能满足室内照明的要求,提出一种色温和亮度可调、高显色指数和较高光效的混光LED筒灯设计方法及控制策略。设计采用琥珀、白、蓝三色LED加色混光照明,根据三色LED的色度坐标、光通量比例,通过ZigBee无线控制三色LED电流值和混合比例,获得不同色温和亮度下的白光。通过搭建实验平台,实际测试显示,设计实现了色温和亮度可调,而且显色指数高。     

白光LED用钨、钼酸盐红色荧光粉的研究进展

钨、钼酸盐红色荧光粉的激发光谱与现有紫外光、蓝光LED芯片的发射光谱非常吻合,可以被现有的LED芯片有效激发.发射色纯度较高的红光,对白光LED的发展非常重要,将成为今后白光LED用红色荧光粉的研究重点.     

(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+)荧光粉的常压合成及其LED封装性能研究

通过常压合成工艺成功制备了一系列高亮度的(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+) 氮化物荧光粉,比较了常压合成和高压合成工艺对荧光粉晶体结构、光谱特性和晶体形貌的影响。荧光光谱分析表明,常压合成工艺制备的(Sr,Ca)AlSiN_3:Eu~(2+)荧光材料表现出优异的荧光强度,其发射波长位于615 nm~640 nm的红光范围,实现了一定范围内的光谱调控。X射线衍射结果表明,该氮化物红色荧光材料具有正交晶系的CaAlSiN_3晶体结构,且产物中不存在杂质相。峰值波长位于615 nm和625 nm的样品能够作为光谱中的有效红色组成部分用以制备高显色性的白光LED光源。通过LED封装的优化实验,所获得的白光LED光源具有86.8 lm/W的流明效率,并具有良好的显色指数(Ra=85)。进而,通过改变氮化物红粉的组成和比例能够制备具有不同色温(4 000 K~6 000 K)的白光LED光源。     

高性能LED混光照明的研究(上)

目前,LED照明光源主要是由蓝光激发YAG荧光粉的白光LED,虽然有很多优点,但光学指标一般,色温偏高而显色性又较低。随着照明范围的扩大以及对照明光环境、照明品质要求的提高,常规LED照明光源已经无法满足高性能照明的要求,迫切需要在照明光源输出的可调节色温、照明显色性优化、变色温高显色性照明等进行研究,对LED混光照明进行研究成为了1种趋势。为此,在不改变现有LED照明光源固有性能的条件下,采用多颗不同光色LED混光的方式对LED的照明进行研究,可以获得很好的效果。研究范围涵盖有变色温照明、高显色性照明、变色温高显色性照明3大部分,给出了3大部分混光照明的技术路线、光学性能以及特点。     

高性能LED混光照明的研究(下)

目前,LED照明光源主要是由蓝光激发YAG荧光粉的白光LED,虽然有很多优点,但光学指标一般,色温偏高而显色性又较低。随着照明范围的扩大以及对照明光环境、照明品质要求的提高,常规LED照明光源已经无法满足高性能照明的要求,迫切需要在照明光源输出的可调节色温、照明显色性优化、变色温高显色性照明等方面进行研究,对LED混光照明进行研究成为了1种趋势。为此,在不改变现有LED照明光源固有性能的条件下,采用多颗不同光色LED混光的方式对LED的照明进行研究,可以获得很好的效果。研究范围涵盖有变色温照明、高显色性照明、变色温高显色性照明3大部分,给出了3大部分混光照明的技术路线、光学性能以及特点。     

高显色指数白光LED用组合荧光材料的研究

介绍高显色性的白光LED。通过涂敷红色、黄色、绿色和蓝色荧光粉的近紫外LED制成的白光LED平均显色指数(CRI)达94.2,是迄今为止白光LED在色温为5500K的情况下获得的最高值。为更好的了解Ra(平均CRI),制作一个CRI模拟器,模拟高显色性白光LED的光谱分布。通过这种模拟方法获得的光谱分布是非常实用的了解标准高显色性白光LED性能的样例。     

LED照明用氟化物荧光粉解决方案

显色性能是评价LED光源品质的一项重要指标。采用氟化物荧光粉提供了一种提高LED灯显色指数、改变色坐标等光色参数、同时大幅降低高显色LED灯的制作成本的解决方案。介绍了氟化物荧光粉的基本概念、特性、合成方法以及专利布局,阐述了氟化物荧光粉的应用方案。实验结果显示,氟化物荧光粉可被蓝光芯片激发并被应用于LED照明,采用该类荧光粉方法制得的LED灯具产品具有显色指数(包括一般显色指数和特殊显色指数)高、色域广、光谱带宽窄、发射尖锐谱线、高清显示物体等特性。     

对白光LED掺杂不同含量NdFO材料的研究

以钕基材料(NdFO)混入密封剂中制成白光LED,通过蓝光芯片激发特殊荧光粉/密封剂的方法,弥补白光LED中红光和绿光成分的缺少。对采用该方法制得的单颗LED及LED照明设备的性能进行了研究。结果显示,掺杂不同含量钕基材料的白光LED光电性能、颜色参数呈现一定的变化规律,此方法可提高产品的显色性及颜色饱和度,赋予LED照明设备所需的滤色效果和光参数。     

照明白光发光二极管光源色参数一致性探讨

由于照明场合对色参数的特殊要求,普通照明产品节能灯国内外标准对其光电色性能指标都作了规定,其中色容差基本要求≤5SDCM、显色指数≥80,而日本、欧美等国家部分产品要求≤4SDCM。照明白光发光二极管（LED）作为新一代照明光源,理应要符合色参数的要求。文中着重从制造白光LED的关键原材料蓝光晶片、YAG荧光粉颗粒特性及封装工艺出发,对影响白光LED灯色坐标、色容差、显色指数的一致性进行了探讨。     

光纤传导护眼台灯设计

介绍护眼台灯领域的现状,分析台灯工作时影响人体健康的因素,并针对这些因素提供系统性解决方案,满足健康照明的需求。利用光纤将光从光电模块传导至应用端,并在应用端发出,提供照明,实现光电分离,使得应用端电磁辐射量低。采用模拟信号与MCU融合的电路与具有矫正电流、调光调色、故障判断功能的软件系统驱动正白、暖白、红光LED组合光源。通过对不同光源的电流值大小进行单独调节,实现调光色并保持输出光具有高显色性;调光电路输出电压频率高达1 MHz,低波动深度,达到无频闪的要求;光纤及应用端具有蓝光过滤功能,实现输出光谱低蓝光占比。     

紫光LED用荧光粉的研究进展

跟踪紫光LED荧光粉研究进展;重点介绍紫光LED用单一基色白光荧光粉、红光用荧光粉、绿光用荧光粉和蓝光用荧光粉4大部分。     

白光照明LED灯温度特性的研究

该文分析了白光LED照明光源色坐标、显色指数、色温和发光效率与驱动电流和温度的关系。驱动电流的增加将引起蓝光波峰的长移,并随电流的增大而增大;但其对色坐标、色温和显色指数并未引起较大的变化,而发光效率发生下降。主要原因为蓝光波峰的长移导致荧光粉与激发波长的不匹配,引起荧光粉发光效率的下降。这个现象在不同的环境温度下发光也得到证实。实验结果认为LED的驱动电流为20mA,温度小于50℃时具有较好的发光效率。而显色指数要通过增加红色成分来改善。     

LED用BSON蓝绿粉的合成和应用研究

本文采用高温固相法合成BaSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)蓝绿色荧光粉,探索了温度和时间对荧光粉性能的影响,同时通过添加助熔剂有效提升了荧光粉性能。BaSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)荧光粉搭配YAG∶Ce~(3+)和CaAlSiN_3∶Eu~(2+)荧光粉,可以达到LED正白光段显色指数R_1~R_(15)大于90的全光谱目的。该方案解决了之前LED光源制作高显色方案中显色指数R_(12)偏低的现象,补充了白光LED缺失深蓝色的部分,对LED的推广有着重要的意义。