采用蓝光激发黄色荧光粉生成白光技术的LED光效和显色指数研究

借助计算机辅助分析的方法,针对采用蓝光LED激发黄色荧光粉产生白光的应用,通过遍历若干光谱参数组合,计算出LED光效和显色指数的理论极值,并分析了不同色温下光效、显色指数的相互关系。     

不同胶粉比封装对白光LED的影响

文章介绍了制造白光LED的几种方法,研究了不同胶粉比(硅胶与YAG:Ce3+的比值)对封装后白光LED的影响.结果显示:胶粉比为0.5/0.2时是最佳配比,此时光效达到最高,为77.8 lm/W,色温为4 341K;胶粉比偏高或者偏低都会导致光效降低,色温随着荧光粉比例的增加而降低,显色指数变化不明显.     

全光谱白光LED的混色研究

目前市场上全光谱白光LED能够做到在可见光范围内光谱连续,接近太阳光光谱。采用一种这类全光谱白光LED进行混色的方法,通过理论计算与实验测试研究了不同色温的全光谱白光LED混色后光效、色温Tc及显色指数R_a的变化。实验采用3 000,4 000 K和5 000 K三种全光谱白光LED样品进行混色,通过控制工作电流和不同组合方式研究全光谱白光的混色效果。理论与实验表明:理论计算值和实验测试值一致;电流的改变对色度学参数几乎没有影响;混色后白光光效能保证在100 lm/W以上;色温可以实现在3000～5 000 K可调;显色指数Ra可以高达92～97。     

高亮度白光LED混色理论及其实验研究

针对LED在智能照明领域的革命性发展趋势,提出了采用不同色温白光LED进行混色并实现色温可调的理论.实验采用低色温(2700～2900K)和高色温(7000～8000K)两种白光LED样品进行串联和并联混色,研究混色后白光LED的光谱、色温、色坐标和显色指数及其随正向电流变化的调光效果；并通过光谱函数拟合理论计算验证混色后光谱、色温和色坐标.结果表明:混色后绝对光谱符合各白光LED绝对光谱的叠加；实验与理论计算光谱均方差基本一致；混色后色坐标符合各高低色温白光LED色坐标连接的直线上,实验与理论计算误差小于0.9％；并联混色比串联混色可调色温范围大,在2700～6000 K以上；串并联混色后都有较好的显色指数,串联混色显色指数均保持在80以上,并联混色显色指数保持在75以上.     

相关色温8000～4000K的白光LED的发射光谱和色品质特性

报告和分析 80 0 0、6 40 0、5 0 0 0和 4 0 0 0K色温的白光LED的发射光谱、色品质和显色性等特性 ,它们与工作条件密切相关。随着正向电流IF 的增加 ,色品坐标x和y值逐渐减小 ,色温增大 ,发生色漂移 ,而光通量呈亚线性增加 ,光效逐渐下降。由于在白光LED中发生光转换过程 ,产生光吸收的辐射传递 ,致使白光中InGaN芯片的蓝色电致发光光谱的形状和发射峰发生变化。白光LED的特性在很大程度上受InGaN蓝光LED芯片性能的制约。人们可以实现 80 0 0～ 4 0 0 0K四种色温白光LED ,显色指数高 ,且制作的白光LED的色容差可以达到很小 ,实现优质的白光照明光源1。     

八基色合成全光谱白光的两步优化算法

提出了八基色合成全光谱白光LED的优化算法,根据8种初始光谱和9种目标色温的色坐标,反推初始光谱的最佳混色比例。结果表明该,八基色合成白光LED可实现色温调节范围2 700 K～6 500 K,显色指数a大于97,特殊显色指数R9和R12均大于96,与标准黑体线的距离小于0.001,全面优于三基色和两基色合成白光方案。     

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。     

低色温(3450～2700K)白光LED的发射光谱和色品质特性

本文报告蓝色InGaN基芯片和光转换黄绿色和红色荧光体结合的属于3450K、2900K及2700K低色温、高显色性白光LED的发射光谱、色品坐标、显色指数Ra、光效η等性质以及这些光学特性与正向电流IF的关系.揭示这些关系的变化及相关色温差ΔTc的变化规律,并对这些结果进行讨论.在IF=20mA下,3450K、2900K及2700K低色温白光LED的光效η(lm/w)分别为56.4、51.1及43.3,它们的Ra均为85左右.     

功率对GaN基LED芯片级白色光源光学特性的影响

分析了LED芯片在非控温状态下,温度达到平衡以后,功率与光效、光通量、温度、色温、主波长等之间的关系。研究表明:功率与温度和电流呈线性关系;光效随功率的升高先升高、后呈线性降低;色温随功率的增长呈上升趋势;显色指数在一定功率范围内随功率增加呈上升趋势。本研究对于LED芯片级光源的实际使用和研究分析有一定的指导意义。     

荧光粉在高显色白光LED中的应用技术研究

采用蓝光LED芯片作为激发光源,通过封装试验研究了荧光粉发射波段、蓝光芯片波段、白光LED色温和显色指数的关联性。在分析单一组分荧光粉制作的白光LED的基础上,进一步对双组分荧光粉方案进行了试验研究。结果表明当采用绿光荧光粉配合橙黄光荧光粉的双组分方案后,在光效较普通白光LED下降幅度小于15％的情况下,显色指数Ra得到显著提升（86．7）。     

可调色温白光LED能效和显色性仿真分析(英文)

白光LED的能效和显色性是其作为普通照明光源最重要的两项指标,对于可调色温的白光LED照明光源,同时实现高能效和高显色性非常重要。多芯片白光LED的色温、能效(辐射光效)和显色性可以通过选择LED芯片的峰值波长以及改变各个LED芯片的相对功率来进行调节与优化。本文提出了一个新的更接近实际的LED相对光谱功率分布曲线数学模型,在此模型的基础上利用软件仿真的方法分析了可调色温白光LED的能效和显色性,并且给出了几个比较满意的典型结果,可用于指导白光LED的设计,而且运用此方法还可以预测出白光LED在某些物理条件下的极限能效。     

LED用硅酸盐红色荧光粉的发展现状

目前的主流白光LED产品显色指数偏低、色温较高,限制了其在室内照明等领域的发展,而红色荧光粉对白光LED显色指数的提高及色温的改善有着极其显著的作用。综述了硅酸盐红色荧光粉的发展现状。硅酸盐基质红色荧光粉因其化学稳定性和热稳定性好、激发范围宽、发射峰强等优点在LED用红色荧光粉中占有重要的地位。     

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。     

色温和光通量独立可调的白光LED系统

介绍了一种色温和输出光通量独立可调的白光LED系统。该系统不仅实现了色温的连续可调,同时还具有输出光通量独立调节的优点。在介绍了混光的理论基础之外,还包含了色温和输出光通量独立可调的实现方法以及白光LED测试的数据。     

Present Status of Energy Saving Technologies and Future Prospect in White LED Lighting

This paper describes the present status and future prospects on the efficient energy‐saving lighting system based on white light‐emitting diodes (LEDs) technologies. Three types of white LEDs are introduced in terms of the fundamental lighting properties which are related to the improvement in luminous efficacy and color rendering. Practical applications using the efficient white LED lighting system are demonstrated. Copyright © 2007 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

荧光粉在高显色性白光LED中的应用研究

本文研究了由GaN基蓝光芯片和不同颜色荧光粉组成的三个白光LED系统,提出了改善白光LED显色性的解决方案。研究结果表明,在蓝光LED芯片与黄粉系统中,在一定范围内,随着粉胶比浓度逐渐减小,即增加蓝光出光量,显色指数会逐渐增加,光效持续降低;当采用黄粉和红粉时,发现不仅要观察基本的R1-R8值,还要考查R9-R15值,通过优化黄粉和红粉的比例,可以得到显色指数为81.3的暖白光LED;进一步要使暖白光LED的显色指数达到90或以上,同时又要维持较高的发光效率,证明可以通过采用黄粉＋红粉＋绿粉来代替只用红粉＋绿粉的系统来实现。     

LED光源参数的微机自动检测

本文介绍微型计算机自动控制技术及光电转换技术在LED光源参数的自动检测中的应用。利用微型计算机接口技术、光电转换技术,由微机控制步进电机,步进电机带动单色仪,在可见光(380~780nm)范围内逐点扫描得到对应于各波长位置的相对光强度分布值。然后通过比较法确定待测LED光源相对光谱能量分布,根据色度学原理及CIE关于色度计算方面的有关推荐文件由微机计算出光通量、光效、色坐标,从而计算出LED光源参数,实现对LED光源的色温、显色指数、色坐标等光参数的微机自动检测,解决了人们利用手工测量很难实现对LED光源的色温、显色指数、色座标等光参数的有效检测的难题。     

不同光源的显色性比较实验研究

本文对白炽灯、荧光灯、白光LED球形灯等六种不同电光源的显色性进行了实验研究,包括显色指数的测量及显色能力的主观评价.结果表明,白炽灯、荧光灯的显色指数测试结果与显色能力主观评价结果相吻合,但白光LED球泡灯的显色指数测试结果与显色能力主观评价有一定出入.文章最后对评价LED显色性时需注意的问题提出了几点建议.