LED光源在照明领域发挥更大的作用探讨分析

3.提高灯具的取光效率

不同LED灯具的效率相差很大，一般LED灯具效率大于80%，有一部分可大于90%。要根据LED光源的特点以及不同的应用场合，对灯具进行精细的二次光学设计，也要考虑灯具散热和眩光问题，提高LED灯具的取光效率。

二、实现高显色性

白光LED的光色质量内容很多，包括色温、显色性、光色保真度、光色自然度、色调识别度、视觉舒适度等［3］。美国SSL计划提出，LED照明产品的光谱分布要达到类似太阳光的光谱分布。要达到上述这些要求是很难的，要做很多基础研究工作，将来一定会实现。这里只讨论目前急需解决的色温和显色性问题。美国能源之星标准规定，室内照明的显色指数CRI≥80，但在一些高端的应用场合要求CRI≥90。制作高显色性LED光源，会损失较多的光效，所以在设计时要照顾这两方面因素。

在此有必要说明一下有关显色指数CRI的评价问题［4］，CIE（TC1-62）技术报告177的结论：“CIE的CRI不适合用于表示白光LED光源的显色范围”。现在有很多种针对CRI定标提出的修正办法，如CQS色品质度、GAI全色域指数、RF夫勒特利指数、CPI颜色偏爱指数、CDI色分辨指数等，目前CIE要采用哪一种修正尚未定论。美国NIST（国家标准研究院）提出采用CQS来评价光源颜色的质量，将测试样品扩大到15种，包含部分高色饱和度的样品，这样就好得多，很多人给予认同。要提高显色性，原则上要考虑RGB三基色组合来实现，目前有三种办法。

（1）多基色荧光粉

LED光源采用LED蓝光芯片加铝酸盐黄粉和氮化物红粉、绿粉组合成LED白光，其显色指数CRI可达80～90。据有关报道，如采用RGBY荧光粉有效组合，其CRI可达98。

（2）RGB多芯片组合

采用RGB多芯片有效组合的LED白光，显色指数CRI也可达80～90，可能由于驱动方式和成本等因素，目前较少应用。

（3）荧光粉加芯片

LED光源采用蓝光芯片加铝酸盐黄粉加红色芯片，有效组合LED白光，其显色指数可达80以上，光效较高，成本尚可，是目前普遍采用的组合方式。

三、提高可靠性

LED器件及光源（灯具）的可靠性、失效率、寿命等指标，在实际应用中存在不同的理解和描述，有必要作些解释。

1.可靠性

可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力[5]。

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LED失效类别主要有严重失效（指关键参数改变至LED不亮）和参数失效（指光电参数由初始值变化至超一定限度）。失效曲线包括早期失效（在使用初期失效率高，随后迅速下降）、偶然失效（失效率低，但很稳定）和耗损失效（随使用时间愈长，耗损失效不断上升）。