隨著LED技術(shù)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(yán)格的要求，而目前白光LED技術(shù)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(fù)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LED照明產(chǎn)品的高顯色性奠定了理論基礎(chǔ)。

　　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(fù)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(dāng)前白光LED技術(shù)，主要采用藍(lán)光芯片覆涂熒光粉的制作工藝,，這種技術(shù)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(shù)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(shù)成為產(chǎn)業(yè)內(nèi)主攻方向,。

　　藍(lán)色芯片涂覆熒光粉制造白光技術(shù),，這種技術(shù)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(yīng)能力較弱,，造成理論與實際產(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(dá)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（圖一）為溫度對熒光粉發(fā)光性能的影響,；

 圖一

　　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*(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（圖二）是溫度對熒光粉的發(fā)光波長的影響,。

                                   圖二  溫度對熒光粉的發(fā)光波長的影響             

　　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(yīng)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(yīng)能力,。第三即采用色彩補償技術(shù),，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(shè)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(quán)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(dǎo)熱基板材料較多，而我們產(chǎn)業(yè)目前對此研究較少,，造成屢屢觸犯國外知識產(chǎn)權(quán)糾紛,。

　　提高熒光粉穩(wěn)定性,，是白光LED技術(shù)的主流，在這個方面我國目前技術(shù)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(shù)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(shù)手段,，這種技術(shù)手段從原理上來講是可行的,，但是在實際應(yīng)用中，面臨著混光條件技術(shù)手段的嚴(yán)格制約,，所以實際應(yīng)用價值不高,。

　　白光符合依據(jù)紅綠藍(lán)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(chǔ)上的,，這種混光技術(shù)可以成功的應(yīng)用在LED顯示屏白平衡技術(shù)上,，但是應(yīng)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特點和一種習(xí)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(lán)三基色LED通過3:6:1混光技術(shù)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(lán)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(shù)而生產(chǎn)的白光產(chǎn)品,，應(yīng)先在元器件表面或者產(chǎn)品內(nèi)部采用技術(shù)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(lán)三基色LED混色技術(shù)是一種較為成熟的白色照明技術(shù)，這種技術(shù)由于不同LED間距離較大而引起的混光距離較遠(yuǎn),，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(shù)的發(fā)展。

　　對三基色LED混光技術(shù)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(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,，紅綠藍(lán)三基色混光技術(shù),，借用熒光粉涂覆白光LED技術(shù)，完全可以達(dá)到完美的白光效果,。

　　圖（圖三）是紅綠藍(lán)三色LED在透過混光層光損曲線,。

                      圖三 散色劑對光的影響曲線             

　　可以看出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(shù)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(dá)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(dá)到了較為完美的混光效果,，從產(chǎn)品的實際應(yīng)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,，平面無透鏡型,，這種封裝形式要求內(nèi)部紅綠藍(lán)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(shù)生產(chǎn)的白光LED和三色芯片散色劑混光技術(shù)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(shù)更為簡單而有效,，我們應(yīng)該在這一技術(shù)上走的更遠(yuǎn)。

　　從LED實用技術(shù)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(lán)光芯片涂覆技術(shù)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(shù)的不斷進步,，隨著封裝工藝的不斷改進,，三基色白光LED技術(shù)將取得長足的進步，為我國在白光LED產(chǎn)業(yè),，在LED照明領(lǐng)域取得重要的一席之地,。
 

（作者：孟慶云）