[00903412]光色调控的高性能半导体照明关键技术及应用

半导体照明产业是中国重点发展的战略性新兴产业。2014年，Cree公司白光LED的光效，在实验室历史性地达到303lm/W。由于光效的提高，LED照明的舒适性、安全性及可靠性则成为照明应用的新关键问题。因此研究这些关键问题所涉及的光色调控的高性能半导体照明迫在眉睫，但相应高端技术被PHILIPS等垄断，并设置专利壁垒。为此，2006年以来，该项目在国家、省部等项目支持下，围绕舒适、安全、可靠的高性能半导体照明所面临的光色调控、散热、均匀性调控三个关键问题进行重点攻关，主要技术包括：发明了光色调控双蓝光白光LED新技术；提出了双高斯设计新方法；研究了LED的光生物节律和光生物安全效应；发明了DALI、Zigbee和蓝牙及多传感融合的光色可调智能照明系统软件，实现了高显色指数、色温3200K到6500K、亮度5％到99％的宽范围智能调控的LED室内照明。发明了LED路灯照明参数设计及安全指标评价系统软件，研究了LED的暗适应、中间视觉等效应，提出了低色温LED路灯光谱组成；发明了通透进气对流等高效散热技术；LED路灯结温降低了19.2℃，比环境温度仅高25.2℃。3000小时光衰小于2%，预期寿命5.4万小时以上；实现了安全可靠的可调LED室外照明。发明了光扩散胶体最佳沉积参数的确定；提出了控制子曲面法线和统计分析的光源光学系统自由曲面设计新方法；解决了LED日光灯、路灯等照明均匀性问题。LED日光灯整灯光效123.9 lm/W，照度均匀性80.2%；200W路灯10m下最大照度32.1lx，均匀性80%，整灯光效111 lm/W。成功研发了光色调控高性能LED照明产品，并通过鉴定，技术指标优于或等同于Philips等公司产品的指标；专家评价技术达到国际先进水平，部分技术处于国际领先水平。项目获授权中国发明专利13项、美国发明专利1项、软著4项、实用新型32项；发表高水平论文32篇。5个发明专利许可给合作或推广单位。相关技术已在得邦、名创、燎原等公司产业化，近三年累计销售21.4亿元，新增利润3.1亿元，节能减排效果十分显著。产品出口欧美等30余个国家，打破了高端LED产品被国外垄断的局面。广泛用于军舰、三峡大坝、大庆油田、青岛跨海大桥等舒适安全可靠性要求极高的照明工程，为国家重大需求做出贡献。在杭州解百等实现了绚丽夺目和舒适安全的商业照明，在西溪路实现了舒适安全的低色温道路照明。项目培养专业人员1200余名，带动了100多家照明企业的发展，取得显著经济社会效益。