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2022年6月29日，中國科學(xué)院海西研究所(中國科學(xué)院福建物質(zhì)研究所)發(fā)布了一項色度可調(diào)白光LED用透明玻璃陶瓷熒光轉(zhuǎn)換片的研究成果，并已經(jīng)取得相關(guān)的3項發(fā)明專利。據(jù)悉，此項研究屬于科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專項、福建省科技重大專項專題與中科院海西研究院創(chuàng)新重大項目。
LED芯片封裝工藝
LED芯片封裝工藝不僅要求能夠保護(hù)燈芯，而且還要能夠透光，故其LED的封裝工藝對封裝材料有特殊的要求，好的封裝可以讓LED具備更好的發(fā)光效率和散熱環(huán)境，進(jìn)而提升LED的使用壽命。
據(jù)資料顯示，90%以上的晶體管及70%～80%的集成電路都使用塑料封裝材料，而環(huán)氧樹脂封裝塑粉是最常見的塑料封裝材料。LED芯片一般使用的封裝材料是透明的環(huán)氧樹脂，其在高溫狀態(tài)下會變性、發(fā)黃，影響其透光性能，工作溫度越高這種過程將進(jìn)行得越快。
LED芯片想要發(fā)出白色的光，一般實(shí)現(xiàn)的方式有三種：藍(lán)光LED+YAG黃色熒光粉、RGB三色LED、紫外LED+多色熒光粉，用得最多最廣泛就是藍(lán)光LED+YAG黃色熒光粉。但是由于熒光粉在高溫下的衰減十分嚴(yán)重，故其由藍(lán)光混合熒光粉發(fā)出的白光使用壽命備受影響。行業(yè)內(nèi)把這一現(xiàn)象稱為光衰。
研究成果利好LED封裝性能
中國科學(xué)院海西研究所(中國科學(xué)院福建物質(zhì)研究所)該項研究成果成功解決了傳統(tǒng)熒光粉/硅膠封裝的白光LED性能不穩(wěn)定，和熒光陶瓷LED色度不可調(diào)的難題。其主要創(chuàng)新點(diǎn)是使用自主研發(fā)的發(fā)光強(qiáng)度高、色度可調(diào)諧、物化性能穩(wěn)定的無機(jī)玻璃陶瓷熒光體取代傳統(tǒng)的熒光粉/有機(jī)硅膠和熒光陶瓷，構(gòu)建高功率暖白光LED，顯著提高照明用暖白光LED的物化性能穩(wěn)定和使用壽命。使用該項研究成果封裝而成的LED光源，其相關(guān)參數(shù)十分亮眼，其構(gòu)建的白光LED光效>120lm/W(流明每瓦)，Ra>80(顯色指數(shù))，色溫3000K-6000K可調(diào)。
該項研究成果還具有透明玻璃陶瓷熒光片生產(chǎn)工藝簡單、綠色環(huán)保、成本低廉；項目投資小，見效快等優(yōu)勢。其落地的應(yīng)用前景也較為寬泛，可用于路燈、隧道燈、射燈等，用白光LED照明的場景可考慮替換使用。
LED照明助力國家雙碳政策
此外，隨著國家“碳達(dá)峰碳中和”政策的不斷推行，各個行業(yè)都將面臨著能效改革。2022年6月29日，工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、國資委、市場監(jiān)管總局等六部門聯(lián)合發(fā)布了《工業(yè)能效提升行動計劃》(工信部聯(lián)節(jié)〔2022〕76號，以下簡稱《行動計劃》)。該項《行動計劃》的主要目標(biāo)是到2025年，重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)能效全面提升，數(shù)據(jù)中心等重點(diǎn)領(lǐng)域能效明顯提升，綠色低碳能源利用比例顯著提高，節(jié)能提效工藝技術(shù)裝備廣泛應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)和監(jiān)管體系逐步完善，規(guī)模以上工業(yè)單位增加值能耗比2020年下降13.5%。
在此項計劃下，工業(yè)照明領(lǐng)域似乎也迎來了一波新的發(fā)展機(jī)遇。《行動計劃》的第四部分統(tǒng)籌提升企業(yè)園區(qū)綜合能效中有提到推動工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)加強(qiáng)全鏈條、全維度、全過程用能管理，協(xié)同推進(jìn)大中小企業(yè)節(jié)能提效，系統(tǒng)提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈綜合能效水平。全國相關(guān)的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)區(qū)和高新技術(shù)園區(qū)等或許不久后就需進(jìn)行一場能效提升行動。照企們可積極為相關(guān)的工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)輸送產(chǎn)品和技術(shù)，幫助工業(yè)用戶降低能耗。工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能降耗是我國雙碳行動的重要內(nèi)容，進(jìn)一步提升工業(yè)照明的能效水平將助力工業(yè)節(jié)能的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
小結(jié)
中國科學(xué)院海西研究所(中國科學(xué)院福建物質(zhì)研究所)此次的研究成果落地之后，或可助力“碳達(dá)峰碳中和”與《工業(yè)能效提升行動計劃》的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。大力推動節(jié)能減排，加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型是國家與企業(yè)的共同愿景。
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