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發光二極管全光譜、高品質技術淺談

来源:本站原创  作者:發光二極管  日期:2019年03月22日

  光對人產生的視覺和非視覺影響近年來得到了廣泛重視,目前發光二極管行業通過模擬太陽光中的可見光光譜,開發全光譜太陽光發光二極管,逐步探索高品質的發光二極管照明。高品質發光二極管照明具備低色溫、高顯色指數、高光效、對人眼安全與舒適等特點。從技術上講,實現高品質發光二極管照明有兩種途徑:

壹、采用單色發光二極管激發多色熒光粉(如紅粉、黃粉、綠粉、青粉等)獲得白光。

  1.紫光芯片激發多色熒光粉,實現連續光譜。這種方案雖然光效犧牲較大,成本較高,但能夠實現最大限度地接近太陽光譜,不僅實現高還原度,高飽和度,而且避免了短波藍光的出現,目前許多企業均通過該技術方案,推出全光譜發光二極管。

可以說目前的高品質全光譜發光二極管技術路線離真正的健康照明仍有較長的路要走,但健康照明的概念已經獲得了越來越多消費者的認可。目前全光譜發光二極管主要應用於手術燈、護眼燈、博物館照明、高端場所照明等對光譜質量要求高的領域,在壹些高端照明產品中也突出了類太陽光、全光譜的概念。隨著技術的不斷提升和健康照明概念的不斷推廣,全光譜發光二極管的市場占有率將會有顯著增長,特別是在室內照明領域。

  2.藍光芯片激發多色熒光粉,通過改善熒光粉提高顯色指數。技術上需要獲得高激發效率的青色熒光粉,以及進壹步提升黃粉、綠粉、紅粉的激發效率,同時提升相關的封裝技術。該方式的優點在於技術難度相對較小,產品開發速度較快,但依然存在較高強度的藍色波峰,光譜的連續性不足,且各波段的強度與太陽光之間存在很大差異。

二、采用多色高效率發光二極管(如紅、黃、綠、青、藍光)合成全光譜白光;是下壹代半導體照明技術

  首先沒有發光二極管激發熒光粉帶來的能量損失,其次通過多色發光二極管的單獨控制可以在較大範圍內調節光譜,為智慧照明、調節人體節律等提供光源支撐。該技術面臨的主要問題是綠光和黃光發光二極管的電光轉換效率明顯偏低。因此,該技術路線需要大幅提升黃、綠光發光二極管的效率(尤其是黃光),以及進壹步提升紅、藍和青光發光二極管效率。近年來,我國自主知識產權的矽基黃光、綠光技術取得了壹定的進展,2018年,矽基黃光(565nm @20 A/cm2)電光轉換功率效率達到24.3%,矽基綠光(520nm @20 A/cm2)電光轉換功率效率達到41.6%。在“十三五”期間,有望在該技術路線上取得突破。


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