太阳能LED节能灯原理及荧光粉技术改善方案

    添加红色荧光粉对大功率白光LED 光效和显色指数的影响

    白光LED是最具吸引力的21世纪绿色照明光源，日亚发明的制作白光LED的方法即是使用蓝光LED激发黄色荧光粉，这种制备方法非常普及，已被用于工业化量产。其发光效率高低主要取决于材料(晶片、荧光粉、胶水)的优劣和生产制程的过程控制。

    有研究机构对传统制备工艺进行了改良，并做了大量的大功率白光LED实验，用蓝光LED激发黄色荧光粉、红色荧光粉、及添加适当比例红色荧光粉的黄色荧光粉混合物，分别产生白光，从而探讨黄色荧光粉和红色荧光粉的放射光谱，以及相应LED的特性。最终证明激发添加适当比例红色荧光粉的黄色荧光粉混合物的白光LED，其发光效率比激发黄色荧光粉的白光LED要低，但是显色指数（CRI）要高。

    可用于TV背光与普通照明的新型红绿荧光粉技术

    黄色、绿色硅酸盐荧光粉在455nm以下激发效率较高；橙色硅酸盐和红色氮化物荧光粉在整个蓝光波段有较高的激发效率；YAG荧光粉在以460nm为中心波长的光谱范围内激发效率较高。

    电视背光对LED光源的要求主要包括以下几个方面：中等功率，冷白光，高显色性，良好的热稳定性，长期工作可靠性。针对上述要求电视背光可采用的荧光粉包括：

    1、绿色荧光粉，包括硅酸盐荧光粉、β-SiAlON、铝酸盐绿色荧光粉、YAG等，性能各有优劣。其中硅酸盐绿色荧光粉激发效率高，但热稳定性能差且易吸潮；β-SiAlON热稳定性能优良，但激发效率不高且价格昂贵；铝酸盐绿色荧光粉激发效率高、热稳定性能优良、长期工作可靠性好。

    2、红色荧光粉主要采用氮化物红色荧光粉，热稳定性能优良，激发效率得到进一步提升，但价格相对较高。

    普通照明对LED光源的要求主要包括以下几个方面：高功率，暖白光，高显色性，良好的热稳定性，长期工作可靠性。针对上述要求普通照明可采用的荧光粉包括：

    1、YAG荧光粉是最佳的黄色荧光粉，热稳定性能好，寿命长，但缺少绿光段导致显色指数较低。

    2、硅酸盐荧光粉可以提供混合绿色、黄色、橙色荧光粉以提高显色指数，但硅酸盐荧光粉的缺点在于热稳定性能差且易吸潮。

    3、铝酸盐绿色荧光粉热稳定性能好，寿命长，黄绿波段转换效率高，可以实现高显色指数。

    4、氮化物红色荧光粉与黄色、绿色荧光粉混合可以实现高显色性暖白光，热稳定性能好，寿命长。

    铝酸盐绿色荧光粉峰值波长515nm-540nm，典型颗粒度10-17um，与硅酸盐绿色荧光粉和β-SiAlON相比，波谱更宽；与YAG荧光粉相比热稳定性能更佳。

    氮化物红色荧光粉CaAlSi(NA)3: Eu2+，波长范围620nm-670nm，630nm系列红色荧光粉可用于实现显色指数80的暖白光LED，650nm系列红色荧光粉可用于实现显色指数90的暖白光LED及高NTSC电视背光源。

    将Beta-SiAlON绿色荧光粉、硅酸盐绿色荧光粉、新型铝酸盐绿光荧光粉，分别与氮化物红色荧光粉R650组合用于液晶电视背光源，并对其温度特性进行对比。结果显示，铝酸盐绿光荧光粉与氮化物红光荧光粉R630组合可实现用于普通照明的暖白光LED。YAG、OG450、硅酸盐黄光荧光粉等荧光粉可实现用于普通照明的冷白光LED。

    伴随着我国经济的高速发展和人口规模的迅速膨胀，致使能源的消耗量不断增大，城市的发展紧跟着“高能耗”，能源的供需矛盾日益突出，能源短缺将严重阻碍城市未来的发展。半导体照明光源是一个具有巨大市场发展潜力的产业。随着技术的进步。半导体照明光源的应用领域将迅速扩大。在未来的5-10年，它将成为照明产业的主力军。它将改变人们对照明的认识。发展个性化照明理念，无疑是照明领域的一次革命。同时。我们必须科学分析、冷静面对半导体照明带来的历史机遇，制订科学的发展规划，使得半导体照明得到健康的发展。