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浅谈全光谱、高品质LED的技术路线

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浅谈全光谱、高品质LED的技术路线

发布日期:2019-02-18 作者:普朗克光电 点击:

高品质LED照明应具备低色温、高显色指数、高光效、对人眼安全与舒适等特点。从技术上讲,实现高品质LED照明主要有两种途径,途径一是采用多色高效率LED(如红、黄、绿、青、蓝光)合成全光谱白光,途径二是采用单色LED激发多色荧光粉(如红粉、黄粉、绿粉、青粉等)获得白光。

 

途径一从物理本质上讲是最适合的方法,是下一代半导体照明技术。首先没有LED激发荧光粉带来的能量损失,其次通过多色LED的单独控制可以在较大范围内调节光谱,为智慧照明、调节人体节律等提供光源支撑。该技术面临的主要问题是绿光和黄光LED的电光转换效率明显偏低,即“绿光鸿沟(Green Gap)”。因此,该技术路线需要大幅提升黄、绿光LED的效率(尤其是黄光),以及进一步提升红、蓝和青光LED效率。近年来,我国自主知识产权的硅基黄光、绿光技术取得了一定的进展,2018年,硅基黄光(565nm @20 A/cm2)电光转换功率效率达到24。3%,硅基绿光(520nm @20 A/cm2)电光转换功率效率达到41.6%。在“十三五”期间,有望在该技术路线上取得突破。


途径二是对现有单色LED 激发黄色荧光粉技术的升级与提升。具体有两种方式:

第一种是蓝光芯片激发多色荧光粉,通过改善荧光粉提高显色指数。技术上需要获得高激发效率的青色荧光粉,以及进一步提升黄粉、绿粉、红粉的激发效率,同时提升相关的封装技术。该方式的优点在于技术难度相对较小,产品开发速度较快,但依然存在较高强度的蓝色波峰,光谱的连续性不足,且各波段的强度与太阳光之间存在很大差异。

第二种是紫光芯片激发多色荧光粉,实现连续光谱。这种方案虽然光效牺牲较大,成本较高,但能够实现最大限度地接近太阳光谱,不仅实现高还原度,高饱和度,而且避免了短波蓝光的出现,目前许多企业均通过该技术方案,推出全光谱LED产品

 

可以说目前的高品质全光谱LED技术路线离真正的健康照明仍有较长的路要走,但健康照明的概念已经获得了越来越多消费者的认可。目前全光谱LED产品主要应用于手术灯、护眼灯、博物馆照明、高端场所照明等对光谱质量要求高的领域,在一些高端照明产品中也突出了类太阳光、全光谱的概念。随着技术的不断提升和健康照明概念的不断推广,全光谱LED产品的市场占有率将会有显著增长,特别是在室内照明领域。


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