高品質(zhì)健康LED光源的制備與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 14:35
LED作為第四代新型光源,已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)場(chǎng)所,隨著人們生活水平的提高,人們已經(jīng)不僅僅滿足基本照明的需求,現(xiàn)在更加追求高品質(zhì)健康照明。市場(chǎng)現(xiàn)有的LED光源依然有顯色指數(shù)低,藍(lán)光傷害高,沒(méi)有過(guò)多考慮光源對(duì)人體晝夜節(jié)律產(chǎn)生的影響等問(wèn)題,同時(shí)也缺少對(duì)LED照明光源進(jìn)行全方面合理評(píng)價(jià)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此基于這些問(wèn)題通過(guò)對(duì)芯片和熒光粉等封裝物料進(jìn)行有效封裝,制備了具有高顯指,低藍(lán)光傷害,與標(biāo)準(zhǔn)光源更接近,同時(shí)兼顧晝夜節(jié)律照明的高品質(zhì)白光,滿足日間及工作學(xué)習(xí)時(shí)使用;制備了有效避免LED光源對(duì)人體晝夜節(jié)律影響的健康睡眠燈以及夜間用健康家居照明光源;此外根據(jù)現(xiàn)有的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法,提出了高品質(zhì)LED照明光源的全面評(píng)價(jià)方法。本論文的主要工作如下:(1)高品質(zhì)LED照明光源的評(píng)價(jià)。通過(guò)比較現(xiàn)有評(píng)價(jià)光源顯色性的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)缺點(diǎn),利用一般顯色指數(shù)Ra和顏色保真度Rf、顏色飽和度Rg這三個(gè)指標(biāo)來(lái)共同評(píng)價(jià)照明光源的顯色性;結(jié)合IEC/EN 62471標(biāo)準(zhǔn)和TUV萊茵公司評(píng)價(jià)藍(lán)光傷害使用的方法,定義了 LED光源光譜功率分布的藍(lán)光危害占比Br;通過(guò)比較LED光源光譜與標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜光功率分布差異,定義了 LED光源的光譜連續(xù)...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?SMD式LED結(jié)構(gòu)示意圖??Fiure?1-3?Schematic?diaram?of?SMD?LED?structure??
LED是由III-V族化合物,如GaP?(磷化鎵)、GaN?(氮化鎵)、GaAs?(砷化??鎵)等半導(dǎo)體制成,發(fā)光的核心是PN結(jié),具有一般的伏安特性,即正向?qū)、??向截止和擊穿特性。LED的發(fā)光原理如圖1-1所示,給發(fā)光二極管加上正向電壓??后(P級(jí)加正電壓,N級(jí)加負(fù)電壓),P區(qū)的空穴向N區(qū)移動(dòng),N區(qū)的電子向P區(qū)??移動(dòng),在PN結(jié)附近數(shù)微米的區(qū)域內(nèi)空穴和電子復(fù)合產(chǎn)生自發(fā)輻射的光子,這就是??LED的發(fā)光過(guò)程。若在二極管兩端加反向電壓,電流會(huì)很小,空穴和電子很難注??入,不會(huì)發(fā)光。??LED的發(fā)光顏色與采用的化合物半導(dǎo)體材料密不可分,不同材料的禁帶寬度??Eg有所不同,因此不同半導(dǎo)體材料的空穴和電子能級(jí)位置不同。釋放的光子能量??越大,發(fā)出的光波長(zhǎng)越短,常用的是發(fā)紅光、綠光和藍(lán)光的二極管。比如GaP半??導(dǎo)體材料對(duì)應(yīng)著的發(fā)光顏色為藍(lán)色或綠色
人眼的錐狀細(xì)胞大約有八百萬(wàn)個(gè),主要功能為眼睛對(duì)物體對(duì)焦成像,能夠分??顏色,大多集中于視網(wǎng)膜的中央。錐狀細(xì)胞可以分為三種,能夠分別接收紅、??、藍(lán)三主色的可見(jiàn)光譜,對(duì)應(yīng)著的光敏感峰值分別在420nm、534nm、564nm。??三種錐狀細(xì)胞通過(guò)所接收的光能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光的顏色,并能夠組合成我們能??受的色彩范圍。錐狀細(xì)胞如果功能不良將會(huì)導(dǎo)致色盲。??桿狀細(xì)胞主要分布在視網(wǎng)膜周邊,約有一億兩千萬(wàn)個(gè),相對(duì)于錐狀細(xì)胞對(duì)光??加敏感,能夠看到微弱的光,因此在亮度很低的環(huán)境下,人眼只能依賴桿狀細(xì)??,來(lái)進(jìn)行辨別明暗程度,但是不能夠分辨顏色。當(dāng)光量充足時(shí),往往桿狀細(xì)胞??能起到作用。??.2光的非視覺(jué)生物效應(yīng)??一直以來(lái),人們一直以為只有錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞兩種感光細(xì)胞。直到2002??,美國(guó)Brown大學(xué)的Berson等人在老鼠的視網(wǎng)膜上首先檢測(cè)到了第三種感光細(xì)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高出光品質(zhì)LED封裝:現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 余興建,舒?zhèn)コ?胡潤(rùn),謝斌,羅小兵. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(09)
[2]光源顯色性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的比較研究[J]. 鄒懷遠(yuǎn),朱大慶. 照明工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]多基色混合白光LED顯色性優(yōu)化研究[J]. 喻春雨,金鵬,周奇峰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(05)
[4]YAG熒光粉在白光LED封裝中的應(yīng)用[J]. 辛易,李琪. 中國(guó)照明電器. 2015(04)
[5]不同光源的顯色性比較實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李德勝,鄒琳,曹帆,楊軼,鄒念育. 照明工程學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號(hào):2970951
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3?SMD式LED結(jié)構(gòu)示意圖??Fiure?1-3?Schematic?diaram?of?SMD?LED?structure??
LED是由III-V族化合物,如GaP?(磷化鎵)、GaN?(氮化鎵)、GaAs?(砷化??鎵)等半導(dǎo)體制成,發(fā)光的核心是PN結(jié),具有一般的伏安特性,即正向?qū)、??向截止和擊穿特性。LED的發(fā)光原理如圖1-1所示,給發(fā)光二極管加上正向電壓??后(P級(jí)加正電壓,N級(jí)加負(fù)電壓),P區(qū)的空穴向N區(qū)移動(dòng),N區(qū)的電子向P區(qū)??移動(dòng),在PN結(jié)附近數(shù)微米的區(qū)域內(nèi)空穴和電子復(fù)合產(chǎn)生自發(fā)輻射的光子,這就是??LED的發(fā)光過(guò)程。若在二極管兩端加反向電壓,電流會(huì)很小,空穴和電子很難注??入,不會(huì)發(fā)光。??LED的發(fā)光顏色與采用的化合物半導(dǎo)體材料密不可分,不同材料的禁帶寬度??Eg有所不同,因此不同半導(dǎo)體材料的空穴和電子能級(jí)位置不同。釋放的光子能量??越大,發(fā)出的光波長(zhǎng)越短,常用的是發(fā)紅光、綠光和藍(lán)光的二極管。比如GaP半??導(dǎo)體材料對(duì)應(yīng)著的發(fā)光顏色為藍(lán)色或綠色
人眼的錐狀細(xì)胞大約有八百萬(wàn)個(gè),主要功能為眼睛對(duì)物體對(duì)焦成像,能夠分??顏色,大多集中于視網(wǎng)膜的中央。錐狀細(xì)胞可以分為三種,能夠分別接收紅、??、藍(lán)三主色的可見(jiàn)光譜,對(duì)應(yīng)著的光敏感峰值分別在420nm、534nm、564nm。??三種錐狀細(xì)胞通過(guò)所接收的光能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光的顏色,并能夠組合成我們能??受的色彩范圍。錐狀細(xì)胞如果功能不良將會(huì)導(dǎo)致色盲。??桿狀細(xì)胞主要分布在視網(wǎng)膜周邊,約有一億兩千萬(wàn)個(gè),相對(duì)于錐狀細(xì)胞對(duì)光??加敏感,能夠看到微弱的光,因此在亮度很低的環(huán)境下,人眼只能依賴桿狀細(xì)??,來(lái)進(jìn)行辨別明暗程度,但是不能夠分辨顏色。當(dāng)光量充足時(shí),往往桿狀細(xì)胞??能起到作用。??.2光的非視覺(jué)生物效應(yīng)??一直以來(lái),人們一直以為只有錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞兩種感光細(xì)胞。直到2002??,美國(guó)Brown大學(xué)的Berson等人在老鼠的視網(wǎng)膜上首先檢測(cè)到了第三種感光細(xì)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高出光品質(zhì)LED封裝:現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 余興建,舒?zhèn)コ?胡潤(rùn),謝斌,羅小兵. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(09)
[2]光源顯色性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的比較研究[J]. 鄒懷遠(yuǎn),朱大慶. 照明工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]多基色混合白光LED顯色性優(yōu)化研究[J]. 喻春雨,金鵬,周奇峰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(05)
[4]YAG熒光粉在白光LED封裝中的應(yīng)用[J]. 辛易,李琪. 中國(guó)照明電器. 2015(04)
[5]不同光源的顯色性比較實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李德勝,鄒琳,曹帆,楊軼,鄒念育. 照明工程學(xué)報(bào). 2012(05)
本文編號(hào):2970951
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