记厦门大学陈朝教授团队
(陈朝教授在第十六届中国国际半导体照明论坛上做本课题的报告)
当绿色环保走进照明领域，一场“光电革命”由此拉开序幕。半导体照明也因此成为世界关注的焦点。具有固态、节能、环保、简便、可靠等许多优点的LED(发光二极管)走进了科学家的视野，引领了新的照明时代。
LED的光谱中没有紫外线和红外线，LED中没有汞元素，可安全触摸，是当代绿色照明光源的最佳选择。
值得一提的是，LED的出现打破了传统光源的设计方法与思路，在同样的亮度下，白光LED的能耗仅为普通白炽灯的1/10;节能灯和日光灯的1/2，而使用寿命却延长了100倍以上。
在孜孜不倦中迎接”挑战“
“这就是我们选择LED的原因所在。”LED不仅是陈朝教授团队的选择，也是世界科学界的选择。蓝光LED和传统白光LED的发明者，日裔美国科学家中村修二教授等3人更是因而获得2014年诺贝尔物理学奖。
但当白光LED真正走入室内照明后，人们却发现，采用蓝光(约465nm)激发黄色荧光粉(约550nm，YAG：Ce3+)而合成白光的模式，属于冷白光，这样的光源并不适合于室内照明，其中，泄漏出的蓝光损害人眼、刺激神经，造成生理和心理的伤害。
尽管如此，陈朝教授依旧对LED充满信心，“我们不能因为一时的挫折，就放弃长远的绿色希望“。雷厉风行的陈朝教授，毅然决然的投身科研，既然冷白光LED不符合室内照明的要求，那么，他就带领团队走暖白光LED的艰辛探索之路。
幸运的是，世界上有很多科学家都在关注白光LED的研发。在冷白光的研究基础上，提出用近紫外光激发三基色荧光粉，再合成暖白光，这是诸多方案中，最好的方案，但就是这样的方案，依旧问题重重,比如，近紫外线激发三基色荧光粉效率低、激发波长难统一。
没有松柏性，难得雪中青。陈朝团队一如既往，负重前行。通过不间断的深耕探索，终于获得了突破性进展，迎来了暖白光LED的诞生。陈朝团队利用稀土离子的4f-5d跃迁的特点，自主研发了用紫光LED激发的红蓝绿高效三基色磷酸盐基和硼酸盐基荧光粉，并获得7件授权发明专利(其中一件获美国授权);用紫光LED芯片激发这些三基色荧光粉可获得暖白光，其色温降为3500K以下、显色指数高达90以上、色坐标在0.35左右、性能可靠、没有蓝光和紫光泄漏，完全符合室内照明的要求。所有人都知道，当环保与健康携手，意味着室内照明的春天，来了。
在不负韶华中预见”曙光“
提到研发的过程，陈朝的笑容中带着骄傲，亦带着执着。或许，正是这份坚持不懈的态度，让他带领团队一步一个脚印，在冲忙荆棘的道路上，奋力前行。
早在2000年，学术界为了实现白光LED的照明，提出三个方案：第一是采用红绿蓝三个LED组合成白光，虽然技术简单但因成本太高而被淘汰;第二是采用蓝色LED芯片激发黄色荧光粉合成白光，技术成熟成本低，被普遍采用至今，但出现了泄漏出的蓝光损害人眼的问题;第三是采用近紫外或紫光LED芯片激发红蓝绿三基色高效荧光粉，组成白光，激发光源不参加白光的组成，光谱可调节靠近阳光，但荧光粉的发光效率很低，难度很高需要攻关解决。
他们最后采用了第三方案： 采用发光波长为395nm-415nm的紫光LED芯片作为激发光源，同时激发红、绿、蓝三基色荧光粉，并自主研究了特殊的封装技术，成功地实现了高显色指数(Ra>90)、低色温并可调(3000K-4500K)、高光效(约135 lm/W)、成品率达98%以上，无蓝光和紫光泄漏和低成本的效果。此外，他们还提出了低成本的无蓝光泄漏的全光谱暖白光LED研发方案：“1芯片(紫光)+4色荧光粉(蓝、青、绿、红)”的方案，其显色指数可达95以上，光效125 lm/W，成品率93%以上，发射光谱更靠近太阳光谱。在此基础上，他们又将红色荧光粉分解为浅红粉和深红粉，于2022年9月研发出显色指数可达98以上，光效105 lm/W，成品率达80%的更适合于室内照明全光谱暖白光LED灯。
从2007年开始研发到2019年基本达到要求并走向产业化，12年的不懈探索，可谓一波三折。当然，任何一个阶段的付出，都对最后的成功起到了积极的作用。
2007年至2010年：希望对上述第二方案进行改进，解决光谱中红光不足的问题。他们先后研究了各种三价稀土离子激发中心对YAG发光基质的影响，虽然研制出了蓝光激发的高效红色和绿色荧光粉，并获得高显色指数(Ra >90)的暖白光LED，但不能解决蓝光太强并有泄漏的难题。
2011年至2015年：彻底放弃第二方案，采用第三方案，用近紫外激发的红蓝绿三基色荧光粉，希望研制高效荧光粉并解决无富蓝光泄漏的难题。他们先后研发了分别掺三价稀土(Eu3+、Tb3+)和锂离子共激活的荧光粉 ，获得可分别发红色、蓝绿色和橙红色的三种高效硼酸盐荧光粉;还系统研究了多种三价稀土和Dy3+共 激活的高效硼酸盐荧光粉，不但可发蓝、绿、黄光而且色温可调，获得3件发明专利。但因它们都属于三价稀土离子(Re3+)掺杂的具有4f-4f跃迁的下转换荧光粉，其激发谱和发射谱都很窄，各自需要自己的窄带的近紫外光激发，不能统一用一个近紫外光芯片同时激发，所以不得不放弃此途径，转而研发激发光谱和发射光谱都很宽的4f-5d跃迁的稀土荧光粉。
2016年至2018年：采用基于4f-5d跃迁机制，成功研制紫光激发的高效蓝色荧光粉(初期发光量子效率62%，现在已达到90%，获得中美两国授权的发明专利)，再结合掺Eu2+的绿色和红色近紫外激发的高效荧光粉，按照特殊的封装，较顺利地研制成功显色指数超过90、色温2500-5000K内可控的暖白光LED。其发光光谱靠近太阳光，没有蓝紫光泄漏，流明效率从最初的20 lm/W快速提高到104.86 lm/W，获得授权2件发明专利，并在国际权威刊物上连续发表了6篇论文，其中一篇论文获福建省第十三届自然科学优秀论文二等奖。
2018年至2019年：为了进一步提高近紫外激发暖白光LED的光效和可靠性，让科研成果变成实际的产品并走向市场，他们于2018年在厦门中莘光电科技有限公司进行小批量生产和推广。2022年1月经厦门大学同意，将7件发明专利转让给有志于开始健康照明的企业家杨鹏先生，并与2022月2月15日 成立了厦门华世光电科技有限公司进行批量生产和继续研发。
没有意志的人，一切都感到困难;拥抱意志的人，总能创造奇迹。陈朝团队就是这样一支敢打硬仗的团队。现在，他们自主研发的4010暖白光灯珠装配成桌面台灯、室内照明的面板灯和栅格灯、服装照明灯、纺织灯、补钙灯等无蓝紫光泄漏的暖白光LED新产品，并积极进一步降低成本提高光效，已经小批量进入市场。这种由紫光激发的三基色高效荧光粉暖白光LED灯珠，经第三方检测机构按要求进行了严格的老化试验，经6000小时连续工作后，亮度仍然保持在98.15%，预期工作寿命在3.6万小时以上。此结果表明，我们的结构方案、封装材料、工艺和方法是完全可靠和可行的。
与此同时，他们正在积极研发既满足显示要求又无蓝光泄漏不伤害眼睛的可作为液晶显示的背光源的暖白光LED灯珠，用于手机、电脑、Pad、电视机和演讲屏等许多液晶显示的产品，希望能彻底解决当前普遍存在的应背光源蓝光漏而产生眼睛损伤。
暖白光LED就是这样”炼“成的，无数次的探索;无数次的实践;无数次的迎难而上，让他们预见了”曙光“。
这就是陈朝，这就是他带领的团队，团队成员力学笃行，用满腔热血书写不一样的科研人生。未来，他们将在陈朝教授带领下，继续在光电领域兢兢业业，奔跑前行。
(陈朝教授在厦门大学能源学院实验室工作)
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