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白光LED應用于室內照明的分析與探討

上傳人:未知

上傳時間: 2010-08-21

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  白光LED具有發光效率高、功耗低、壽命長、環保等很多其它傳統照明光源無法比擬的優勢。因此被認為是取代白熾燈跟熒光燈最具潛力的照明光源。根據目前半導體照明的最新研究進展,GaN基白光LED應用在室內照明領域的發展趨勢,從視覺指標、光學參數、封裝技術、價格等方面出發,指出了白光LED在日常照明普及過程中的一些主要問題,并對這些問題做了詳細的分析與探討。針對現有可行的解決方法,對發展前景做了進一步展望。

  白光LED室內照明是世界各國紛紛倡導使用節能環保型光源,白熾燈由于發光效率低、耗電量大、壽命短,將逐步被淘汰。熒光燈因其具有節能、高效等優勢,已成為照明界的佼佼者,設計方面,已形成了一套豐富的經驗,但有二次污染的問題。LED的出現將給白熾燈和熒光燈帶來巨大挑戰,被公認為是下一代高效的綠色照明光源。

  1、白光LED的產生機理:目前制備白光LED有三種方法:第一種方法是把紅、綠、藍(RGB)三種芯片封裝在一起混合發出白光,簡稱MCLED(multi-chipLED);另一種方法就是通過熒光粉轉換得到白光LED,稱為PCLED(phosphorconvertedLED),包括藍光LED芯片加YAG黃色熒光粉、紫外LED芯片加RGB熒光粉;此外還有MOCVA直接生長多有源區的白光技術。相比之下MCLED的綜合性能好,但是綠光轉換效率低、成本高;藍光LED生成白光技術比較成熟,已經開始應用于照明行業。這種LED的發光原理就是GaN基藍光 LED芯片發出的藍光(λp=465nm;Wd=30nm),其中有一部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與熒光粉發出的黃光相混合產生白光。

  2、LED燈具要進入普通家庭,必須達到室內照明標準,保證正常的工作、學習和生活。現在市面上已經出現各種LED室內照明燈具,照明效果還不太理想,與普通照明要求還相差太遠。白光LED應用于室內照明的憂勢還未能充分體現。LED室內照明燈具與普通燈顯色色溫指數不同,接近自然光的效果,使被照物在光源的照射下無失真。因此,顯色指數跟色溫就顯得尤為重要。

  3、二次光學設計方案與燈具標準的制定LED不同于傳統的照明光源,要想進入普通家庭,必須摒棄傳統的燈具設計標準,選擇合適的設計方案,減小二次設計的難度,降低燈具成本,將LED組合成適用于照明的環形光源或者面光源。  在LED燈具方案多樣化的同時,必須重視燈具設計標準的制定。隨著LED產業迅速壯大,國內外標準制定工作也在有條不紊的進行:日本早在2004年就開始企劃半導體照明標準,試圖壟斷全球LED產業的發展;美國能源之星也在不久前引入固態照明替代燈的標準,并計劃于2009年正式實施;隨著半導體照明工程的大力推動下,我國聯盟標準化協調推進工作也在順利進行,2008年年初10余項普通照明用LED標準制定獲得立項批準,目前送審稿已經出臺,為下一步行標和國標推出奠定了雄厚的理論基礎。

  結束語

  近年來,我國半導體照明技術飛速發展,封裝技術已經在國際上占據了很重要的地位,外延片和芯片技術也日益成熟。LED已經在背光源、景觀照明、顯示屏等特殊照明領域得到廣泛應用,在節能減排的強大號召力作用下,白光LED在普通照明應用中的各方面問題將逐步趨向完善,LED燈具有希望取代傳統的熒光燈,成為真正高效、高壽命、低成本的普通室內照明光源。

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