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人們對led對照明充滿期待。人們對LED應用於照明充滿了期待。
然而,白光LED普通室內照明的應用也麵臨著一係列的挑戰,如單個LED光通量難以滿足普通照明、單位成本高、光效率低於節能燈、色差大、穩定性不足的需要。雖然研究結果令人滿意,但生產真正滿足照明要求的市場產品仍需要一定的時間,這是LED研發人員、製造商和用戶都無法回避的事實。本文從照明的人體功效學出發,分析當前白光LED發展現狀與健康光環境所需正常指標的差異促進LED對室內照明的應用過程提出了一些建議。
人體功效學照明
人體功效學又稱人體功效學或人體工程學,以人體環境係統為研究對象,利用實測、統計、分析等方法研究人體環境係統三要素之間的關係,解決係統中人體效率和健康問題。換句話說,人體功效學的研究致力於設計和*人的需求、人的能力、人的極限,以及如何與各種任務、工作、產品、環境和係統協調。照明人體工作效率,研究光環境的設
計如何滿足人們的需求,使人們能夠更快更好地完成各種視覺作業,或者盡可能滿足舒適健康的需求。
照明光環境應充分考慮滿足人們視覺功能的需要,使人們能夠在適當的視覺環境中正常工作,即能夠清楚地看到;滿足人們的心理需求,即舒適。最近的一項研究表明,光也會影響人體的褪黑激烈~素的分泌會影響人體的生理節律和健康。因此,考慮到人體功效學的良好光環境,應從人的視覺、心理和生理需要出發,綜合考慮多種因素,否則會對人們的工作效率、心理或身體健康產生不良影響。
白光LED的發展現狀
光效
LED自20世紀60年代誕生以來,它以海茲定律的速度發展,每10年亮度增加30倍,價格下降10倍。據報道,目前的白光LED光效實驗室數據已超過 100lm/W,大功率白光進入商業領域LED也達到40lm/W。隨著關鍵技術的突破,未來大功率LED的光效仍具有很大的上升空間,最高有可能達到150~200lm/W。
光通量
隨著大功率LED以及封裝、散熱等關鍵技術的突破,5WLED商業化進程已初具規模,這使得LED模塊的光通量大大提高。日亞公司的最新研究數據顯示,功率分別為5.5W和11W,光通量分別為250lm和400lm的大功率LED集成模塊已集成模塊。LED用於普通照明的過程又邁出了一大步。
色溫和顯色
白光LED的色溫和顯色性與白光LED製備方案密切相關。日亞公司於1996年首次采用InGaN藍光芯片加YAG(鋁石榴石)$製成白光熒光粉的方法LED。此後,人們又采用了R、G、B三色芯片混光和近紫外芯片刺激R、G、B三色熒光粉混合成白光LED。
采用藍光LED加YAG熒光粉的製備方,技術成本低,熒光粉目前正在製備白光LED最常用的方法是顯色指數相對較低。雖然添加一定量的紅熒光粉和綠熒光粉可以提高顯色指數,但由於紅熒光粉的相對轉化率較低,通常會導致整體光通量的衰減,即光效率的下降。使用近紫外線LED加RGB理論上,三基色熒光粉可以獲得任何色溫和較高的顯色指數LED,模塊之間的色溫差異。模塊間色溫差異較大。