全光谱LED健康照明:机遇与挑战

与普通的白光LED相比,全光谱LED具有光谱连续可调、无蓝光危害、显色性高等优点。本文从多角度分析阐述了全光谱LED的制备方法,以及在健康、教育、动植物照明等多个领域应用的前景机遇。同时,由于其制备工艺尚不成熟,全光谱LED健康照明面临制造成本较高、光电转换效率较低、工作寿命较短等技术挑战。相信随着科技的发展,全光谱LED的制备体系将不断完善,成为未来照明市场领域的佼佼者。

全光谱LED照明用荧光粉发展现状及趋势

随着人们对照明品质要求的提高,全光谱发光二极管(LED)照明成为发展热点。本文对全光谱LED用关键材料--荧光粉进行了详细分析,对比了每种体系的发光性能并给出了各类型的代表材料,重点阐述了紫光–近紫外光激发的多种颜色荧光粉的优劣势、研究进展以及实际应用情况,对该领域存在问题及其发展趋势、重点产业发展方向进行了分析和展望。目前可供全光谱使用的紫光–近紫外光激发的荧光粉存在蓝粉和青粉普遍发射光谱窄、光效偏低和热稳定性较差,黄粉及远红光荧光粉对紫光或近紫外光的吸收较低导致发光效率不佳,单一基质白光荧光粉的红光发射不足等问题,其中发光光效和热稳定性仍然是制约各类荧光粉应用的关键因素。研究提出,可重点突破适合紫光–近紫光激发高光效和高热稳定性的宽谱蓝粉、青粉、黄绿粉、黄粉、长波红粉以及单一基质白光荧光粉的制备和应用技术,开发与现有应用产品体系相匹配的高效及连续化制备技术,由此促进全光谱LED的进一步发展。

COB封装全光谱LED光源及其光电特性

为了提高光源的显色指数,设计、制作一种COB封装的全光谱LED光源,通过在设计中增加峰值波长415nm的紫光LED芯片和发光峰值波长497nm、655nm的荧光粉,弥补了普通LED光源在紫光、蓝绿光和红光等光谱区间的能量分布不足。实验结果表明,发光效率达到103.34lm/W,全光谱LED光源显色指数高达99.38,接近日光100的显色指数,能够满足高质量照明领域对光源显色性的要求。

基于遗传算法的全光谱LED植物光源阵列优化研究

为解决全光谱LED发光具有一定的光束发散角,易造成植物在培育过程中光量子通量密度分布不均匀的问题,提出基于遗传算法对随机分布全光谱LED植物光源阵列进行优化设计,仿真对比三角光源阵列与传统矩形光源阵列的光量子通量密度PPFD均匀度。首先通过理论推导全光谱LED光照度与PPFD之间的换算关系式,计算换算系数,用目标平面上光照度的均匀性间接表征PPFD的均匀性,并以光照度函数的标准差构建评价函数,作为遗传算法的适应度函数。根据算法寻优结果,绘制LED阵列三维模型导入Tracepro中仿真模拟验证。结果表明:三角与矩形阵列的PPFD均匀度均超过了85%,且三角光源阵列的PPFD均匀度与光照分布特性均优于矩形光源阵列,验证了算法的可行性,同时提高了全光谱LED光源阵列的设计效率。

高显色全光谱LED特性及其对解决蓝光危害的贡献

按照现行的国际标准对LED照明相关产品进行的光生物安全检测,结果为不会产生高危险性的蓝光危害,国内外最新的研究均表明其"富蓝化"的光谱质量容易影响人的司辰节律,从而降低免疫力。针对LED蓝光危害的问题,提出了一种高显色全光谱LED的解决方案,并分析其应用特点及其对解决蓝光危害的贡献。

全光谱LED在专业照明领域的应用

阐释全光谱LED的定义和制备方法,重点介绍了其在一些专业照明领域的应用,包括其优异的颜色还原特性对蓝光危害的有效降低以及对人体生理特性的优势。

多芯片LED混色技术研究及全光谱相似度计算

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,并无限接近太阳光光谱。全光谱白光LED大多采用多个单色LED混光混色的方式实现。本文通过理论计算与实验测试,研究了不同颜色的LED混光混色后,白光色温CCT及显色指数Ra的变化。实验采用了RGBALC六种单色LED进行混白光实验,通过控制单色LED的工作电流和单色LED不同组合方式,研究不同色温白光的LED混色效果。理论与实验表明:理论计算值和实验测试值一致;混白光色坐标可在普朗克轨迹线上移动;混光后的白光色温可根据需求进行调节,并在1600~20000 K色温区间内变化;混白光显色指数Ra可高达92~97以上。

全光谱LED发展现状及应用前景

主要介绍全光谱LED概念,总结目前全光谱LED的两种制备方法。根据显色R1~R15的数值得知全光谱LED的显色指数较普通LED显色指数高很多,尤其是特殊显色指数R9的数值明显提高。最后介绍全光谱LED在目前照明市场上发展的优缺点及应用领域。

基于全光谱健康照明技术的应用

照明的发展从早期的"看得见、看得清"到"看得舒服",再到"看得身心舒爽",后者即健康照明的概念。与太阳光谱相近的全光谱LED作为一种新型的半导体照明技术,其主要优势在于光谱更接近于太阳光谱,显色指数更接近于100,色彩饱和度和保真度更高,同时全光谱LED的低蓝光特性显著降低了对人体视网膜的损害,体现出以人为本的健康照明理念,已成为行业的热点,在各个领域的照明中开始应用。文章主要对健康照明与全光谱LED进行概述,并分析全光谱LED的具体应用情况。

照明光源光谱检测研究

现代照明光源被广泛用于家居照明、工业照明、道路照明、景观照明等,光源除了基本的照明功能外,还具有装饰作用。同时,人们对光源的健康性越来越关注。专家学者通过实验证明一些人造照明光源发出的光会影响人的健康与植物的生长,有些物品长期受到照射会快速老化。对此,文章使用光谱仪对几种常见照明光源(荧光灯、普通LED和全光谱LED)进行光谱检测,分析了光谱特征并得出结论。在人造照明光源中,与太阳光最接近的全光谱光源(全光谱LED)是最健康的绿色光源,是未来照明光源发展的主要方向。

不同光源对吊竹梅生长和光合特性的影响

对吊竹梅在全光谱LED灯下生长及光合特性进行研究,结果显示,吊竹梅可正常生长,并且具有较强的光合能力,办公室的照明条件可满足吊竹梅生长需求。

不同光源对吊竹梅生长和光合特性的影响

为解决植物在寡照的室内环境下生长不良的问题而开发出适宜于室内植物生长的商业照明灯,研究了不同光源对常见垂直绿化植物吊竹梅光合特性及生长的影响,比较了其叶绿素相对含量、净光合速率、存活率、株高、节间距、叶片数、分株数等指标。在全光谱LED灯(T3处理)下吊竹梅的叶片数和分枝数最多,生长情况相对较好。在T3处理下吊竹梅的叶绿素相对含量和最大净光合速率(Pmax)最高,分别为30.99 SPAD和5.07μmol/(m2·s);在较低的光合有效辐射(<130)的T3处理下生长的吊竹梅净光合效率与在高光合有效辐射(>500)日光温室生长的吊竹梅相当。在全光谱LED灯下照明的吊竹梅可进行正常的生长且光合能力较强,可为开发适宜应用于室内办公环境的植物照明产品提供参考依据。