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文檔簡介

1、我們在做LED燈具時,還有很多指標需要逐步完成,比如壽命,EMC,環(huán)保,安全,可靠性還有就是顯色 指數(shù),我對這方面只是懂一點點,下面我們共同來討論顯指的作用。 顯色指數(shù);個人理解LED的發(fā)光就是與太陽光照射下的顏色有些差別,已知LED白光最先發(fā)出來是紫色, 用瑩光粉后就變成白色或其它顏色,有些色溫會做到更低,我們室內(nèi)照明對這些并不敏感,可是到了路上 就不一樣了,顯色指數(shù)會造成視覺的誤差,對正在開車的司機來說會造成很大的影響。分辮能力會隨著顯 指的下降會使眼睛感到疲勞。 我們看到這些問題,來尋求怎樣的解決方法? 我想用加色補償,混光的方式行不行呢,還有就是三基色,還是用面罩濾色。請大家共同研究。

2、 目前大部分封裝廠都可以做高顯指的產(chǎn)品,如果要用到公路上,對顯指的要求會相對要高,但最主要的還 是亮度的要求。 為了解決此類問題,可以一方面提高產(chǎn)品顯色指數(shù),一方面增加產(chǎn)品的岀光效率,用三基色或者面罩濾光 目前亮度肯定達不到,尤其是在霧雨天,會產(chǎn)生很多問題。 1. 道路上用汞燈、鈉燈幾十年了,沒有反映眼睛疲勞的問題。在制定道路照明標準的年代,還沒有意識到 節(jié)能、環(huán)保的問題,制定的道路照度標準以滿足看清道路為準。也沒有考慮顯色指數(shù)問題。對道路照明而 言,顯色指數(shù)不是大問題。當然,顯色指數(shù)高,容易分辨物體,可以適當考慮降低亮度,這更符合當今節(jié) 能、環(huán)保的理念。如果有好的,為什么不用呢? 2. 顯色

3、指數(shù)不高,并不見得是造成眼睛疲勞的原因,主要原因是亮度。熒光燈的顯色指數(shù)也不算高,用了 幾十年了,好像沒有近視眼是熒光燈顯色指數(shù)不高造成的案例吧。如果有這樣的事情,那么就該立法禁止 生產(chǎn)和銷售顯色指數(shù) 75以下的室內(nèi)光源。 3. 顯色指數(shù)不高,但是達到 70以上,對日常生活學習影響并不大。除非是設計色彩的場合,如繪畫展、 色彩設計等。顯色指數(shù)不高,看到的顏色與陽光下不同,知道亮度夠,不會造成眼睛疲勞。即使是在室外, 一天中,上午、中午、下午,也不是顯色完全相同的。同樣,能有高顯色指數(shù)的光源做照明,當然是最好 了。比如,買服裝時,要條顏色,在某個燈光下看著好,可到其它燈光或室外看,就發(fā)現(xiàn)不對了。

4、這在熒 光燈替代了白熾燈時就實際發(fā)生過的事情,人們常會在商場將布匹拿到室外去看顏色。 4. 對于顯色指數(shù)問題,不要過于夸大。要客觀評價。(千萬不要帶有商業(yè)目的來談) 5. 針對照明用的白光LED提高顯色指數(shù)的方法問題,樓主提出了幾種方法,這里談談我的看法: (1 )對現(xiàn)有的LED產(chǎn)品加色補償。一種是加不同熒光粉,這封裝業(yè)已經(jīng)再做了。就不多說了。還一種是 增加額外顏色的LED。這種方法可以適當改善,但不能很好改善,因為色光LED光譜選擇有限。 (2) 三基色LED混白光。這個不用想,顯色指數(shù)很低。要增加顯色指數(shù),同樣需要增加其它光譜的 LED 受目前LED光譜的限制,顯色指數(shù)難過 85。這樣的燈

5、成本太高,沒有使用意義。 (3) 用面罩濾色。這種方法可以調(diào)整到高顯色指數(shù),但是光損失非常大。濾色片的價格?所以這是沒有意 義的做法。 我認為,顯色指數(shù)達到 75以上,已基本符合日常需求,不會有傷害。能夠達到更高,那是錦上添花。 特殊行業(yè)需求則特殊對待。 高顯指LED照明方案 隨著led技術的不斷發(fā)展,使LED作為照明光源成為可能,由于光源在照明燈具中對顯色指數(shù)CRI有著嚴 格的要求,而目前白光LED技術在顯色性方面的不甚成熟, 使之成為制約LED作為照明光源的主要障礙。 白光為復合光,通過三棱鏡就很容易的分解出白光中所包含的各種顏色的光。而LED是一種色譜較為 全面的光源,這種廣色域的特點為

6、LED照明產(chǎn)品的高顯色性奠定了理論基礎。 光是一種具有波粒二相性的物質(zhì),這種物質(zhì)包含了波的特性有包含了粒子的特性,使之具有較強的復 合特點,所以從光的本質(zhì)上和LED的特性上來講,使 LED成為高品質(zhì)照明光源成為可能。 當前白光LED技術,主要采用藍光芯片覆涂熒光粉的制作工藝,這種技術由日亞公司開發(fā),從一定意 義上沿襲了熒光燈管的發(fā)光原理,這種技術由于紅光和綠光成分的缺少,使之先天性上就存在著對顯色指 數(shù)不足的缺陷,目前為彌補這種缺陷,熒光粉技術成為產(chǎn)業(yè)內(nèi)主攻方向。 藍色芯片涂覆熒光粉制造白光技術,這種技術在原理上是可以產(chǎn)生效果較好的白光,但是在使用過程 中由于對環(huán)境的適應能力較弱,造成理論與實

7、際產(chǎn)品的差異,這種差異的產(chǎn)生很大程度上是因為LED熱積 溫對熒光粉的影響而產(chǎn)生的。 我們都有這樣的經(jīng)驗,大功率白光LED隨著工作時間的推移,熱的產(chǎn)生和熱的散失逐步達到平衡狀態(tài), 這個平衡狀態(tài)的溫度越高,對于使用同一種類型熒光粉的白光LED影響越大,下圖為溫度對熒光粉發(fā)光性 能的影響; 15000 J4000 (p5j2?rs 13000 12000 I100G 10000 9000 3000 100200250300350 4W 圖:460nm激發(fā),發(fā)射強度隨著測試溫度的變化曲線 由上圖可以看出,隨著 LED溫度的不斷上升,熒光粉活性將大幅降低 (華氏度/攝氏度轉(zhuǎn)換公式為:攝 氏度=5/9*(

8、華氏度-32),在100華氏度時熒光粉的活性較佳,但是在 250華氏度(即120攝氏度)左右熒光 粉的活性基本喪失已盡。 溫度在影響熒光粉的活性的同時,也對熒光粉所激發(fā)的光波波長產(chǎn)生一定的影響,下圖是溫度對熒光 粉的發(fā)光波長的影響。 NT:PAGE 由上圖可以看出隨著 LED溫度的上升,熒光粉活性在逐漸失活的同時,熒光粉所發(fā)出光的波長也隨著 發(fā)生偏移,這個偏移是紅偏移,即熒光粉發(fā)光波長朝著紅色波長偏移;這個現(xiàn)象好像說明隨著溫度的上升, 白色LED的顯色性應該好一些,而實際上是降低,貌似是矛盾的問題?這種現(xiàn)象的本質(zhì)是熒光粉向紅色波 長的偏移量,小于熒光粉的失活量,即熒光粉在高溫狀態(tài)下所激發(fā)出來的

9、紅色光不足以彌補混成所損失的 紅光,所以表現(xiàn)為溫度的升高 LED的顯色指數(shù)還是下降的,與白光 LED隨著溫度升高而顯色指數(shù)下降是 相符的。 由以上分析可以得出,提升熒光粉白光LED的顯色指數(shù),首要的手段是降低LED的節(jié)溫,其次是提 高熒光粉對高溫的適應能力。第三即采用色彩補償技術,采用紅光或者琥珀色LED對顯色指數(shù)進行補償。 在降低LED節(jié)溫方面,最有效的手段是設計散熱性能較高的LED封裝方式,這是我國LED產(chǎn)業(yè)近期 內(nèi)能夠在LED知識產(chǎn)權上取得重大進展的方向之一,由于LED是一種低電壓的電子產(chǎn)品,在電性安全上 要求較為寬松,所以可以采用的導熱基板材料較多,而我們產(chǎn)業(yè)目前對此研究較少,造成屢屢

10、觸犯國外知 識產(chǎn)權糾紛。 提高熒光粉穩(wěn)定性,是白光 LED技術的主流,在這個方面我國目前技術力量較為薄弱,短期內(nèi)不能獲 得突破進展,對于我國大多數(shù)企業(yè)來講尋求這方面的突破是困難的。 色彩補償技術是一種彌補因色彩缺失造成LED顯色指數(shù)降低的一種技術手段,這種技術手段從原理上 來講是可行的,但是在實際應用中,面臨著混光條件技術手段的嚴格制約,所以實際應用價值不高。 白光符合依據(jù)紅綠藍 3 : 6: 1的混光理論,這種理論是建立在我們看發(fā)光物體的基礎上的,這種混光 技術可以成功的應用在 LED顯示屏白平衡技術上,但是應用在照明方案上這種混光方案就沒有多大的借鑒 性,這是由于人眼對可見光具有一種平均的

11、特點和一種習慣的特點,而這兩種特點,也是我們在不知不覺 中損傷視力的重要原因。 照明的本質(zhì)是因為照而明,光照在物體上,物體經(jīng)過反射進入人眼,這樣才形成了照明的過程,由于 物體對各種波長的光吸收是不同,因而純色紅綠藍三基色 LED通過3 : 6: 1混光技術而出來的白光, 本身 就存在著一定的顯色缺陷,照射到物體表面,因為紅綠藍等被物體表面吸收的不同,反射效果不同,而造 成CRI的減低。所以采用三基色混光技術而生產(chǎn)的白光產(chǎn)品,應先在元器件表面或者產(chǎn)品內(nèi)部采用技術手 段混光,使之發(fā)出白光,而不是發(fā)出三種不同的光在被照物體表面發(fā)生混光,由此引起CRI降低。 紅綠藍三基色LED混色技術是一種較為成熟的

12、白色照明技術,這種技術由于不同LED間距離較大而 引起的混光距離較遠,在 LED前加混光罩,雖然解決了混光的問題,但是光損又是一個障礙,對于照明燈 具朝輕薄方面發(fā)展形成障礙。再之人直接觀看照明燈具時不是均勻的白光;這兩方面因素直接制約著這種技 術的發(fā)展。 對三基色LED混光技術的研究即基于解決這兩方面的問題而展開的。研究發(fā)現(xiàn),隨著LED芯片間距 離的減小混光距離成倍的減小,隨著三基色表面涂覆散色劑濃度的增加混光效果也是成倍的提升,在研究 的深入的展開,三基色LED芯片間距減少和三色劑濃度的提高之間尋找一個最佳的平衡點,是一種解決三 基色混光的最佳方案,這種方案使三基色白光LED作為照明光源成為

13、可能。 目前我國在LED封裝產(chǎn)業(yè)雖然是一個大國,但是在創(chuàng)新技術方面遠遠落后,紅綠藍三基色混光技術, 借用熒光粉涂覆白光 LED技術,完全可以達到完美的白光效果。下圖是是紅綠藍三色LED在透過混光層 光損曲線(三散色劑對光的影響曲線)。 可以看岀隨著散色劑濃度的提高,光損逐步增加,但是我們在試驗研究過程中發(fā)現(xiàn),目前封裝技術所 采用的膠體光損量在 5%左右,而在摻雜散色劑的膠體所封裝的 LED的光損量在12%左右,但是達到了較 好的混光效果,比原有透明膠體光損量增加7%的光損量,而達到了較為完美的混光效果,從產(chǎn)品的實際 應用價值上來講,這是值得的。 我們研究的對象是緊湊型 SMD三合一封裝形式,平

14、面無透鏡型,這種封裝形式要求內(nèi)部紅綠藍三顆 LED芯片間的距離小于1mm范圍內(nèi),為小功率芯片。 在大功率方面,熒光粉涂覆技術生產(chǎn)的白光 LED和三色芯片散色劑混光技術生產(chǎn)的LED,對于光的損 失量是大體的相同,而三色芯片散色劑混光技術更為簡單而有效,我們應該在這一技術上走的更遠。 從LED實用技術上解決LED顯色性方面的手段是多種多樣的,本文著重研究具有實際意義的CRI, 目前雖然藍光芯片涂覆技術生產(chǎn)的白光LED占有市場產(chǎn)品主流,但是隨著研究的深入發(fā)展, 隨著技術的不 斷進步,隨著封裝工藝的不斷改進,三基色白光LED技術將取得長足的進步,為我國在白光LED產(chǎn)業(yè), 在LED照明領域取得重要的一席

15、之地。 【高工LED專稿】 【文/高工記者 劉?!磕壳?,高光效和高顯指 LED產(chǎn)品,已在某些室內(nèi)照明中 嶄露頭角,顯現(xiàn)岀強勁的發(fā)展勢頭,特別是室內(nèi)環(huán)境對顯色性要求更高。如美國能源部(DOE)對用于室 內(nèi)LED燈具的顯色指數(shù)要求達到80以上。在國內(nèi)照明設計標準中,也有規(guī)定辦公室和賓館飯店中的顯 色指數(shù)應在80以上的要求。 基于上述要求,目前很多LED企業(yè)的燈具存在著顯指 虛標”的現(xiàn)象。目前很多 LED企業(yè)都宣稱能 做雙高”產(chǎn)品,但實際上很多產(chǎn)品顯指參數(shù)均未達標。由高工LED開展的中國LED照明CLEAR檢測 計劃通過抽檢球泡燈、燈管、天花燈、筒燈、射燈、面板燈等產(chǎn)品,得出的結(jié)果是,3-7W球泡燈

16、平均 顯指是76,燈管平均顯指是 74,均未能達到顯指 80以上的要求。 而抽檢的30款LED射燈僅5款顯指達標;LED面板燈的顯指則更差,1 2款抽檢樣品的平均值 僅為71.3,均未達到標準。其中最低的一款僅 68.1,遠低于DLC的80顯指要求和 G20認證等級規(guī)范 的75顯指要求。在 R9值上,抽檢樣品則全部小于零。 所謂R9值就是燈具顯色指數(shù)中對紅色的顯示情況,數(shù)值越大,對紅色的還原性就越好。有業(yè)內(nèi)人 士表示,簡單地說燈具的R9值越高,在水果、鮮花等場合照射岀來的效果就越好,色彩更加鮮艷,更 能勾起消費者的購買欲望。 對此,深圳雷曼光電白光研發(fā)工程師王雙解釋道,參數(shù)虛標主要是某些只看眼前利益、不注重品牌 的小企業(yè)及小作坊在做。 真正注重品牌,想做大做強的企業(yè),一般不會岀現(xiàn)這種現(xiàn)象,比如做北美市場的企業(yè),產(chǎn)品需要 通過LM-80測試,第三方認證你就不能造假?!蓖蹼p表示,對于顯指等

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